Sự sống “di cư” như thế nào trong vũ trụ?

Hai trong số những câu hỏi lớn nhất mà nhân loại tự đặt ra là sự sống hình thành trên Trái đất như thế nào và liệu có sự sống ở nơi khác trong vũ trụ hay không?

Các nhà nghiên cứu cho rằng câu trả lời cho cả hai rất có thể là… một và giống nhau.

Chúng ta vẫn biết rằng các phân tử hữu cơ quan trọng được tìm thấy trên các tiểu hành tinh, sao chổi và tinh vân. Một số trong số này có thể đã được chuyển đến Trái đất.

Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu cho rằng có thể còn nhiều thứ nữa đã đến hành tinh của chúng ta. Có thể tổ tiên của tất cả các sinh vật sống ngày nay đến từ nơi khác? Chắc chắn, không gian có vẻ không thân thiện với sự sống, nhưng một số sinh vật nhất định có thể sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt như vậy.

Khái niệm này được gọi là panspermia hay còn biết đến là giả thuyết cho rằng sự sống tồn tại trên khắp Vũ trụ. Gần đây khái niệm này đã trở thành một chủ đề tại một một hội nghị được tổ chức tại UC Berkeley, với các chuyên gia trong các lĩnh vực khác nhau trình bày kết quả và ý tưởng về “Sự di cư của sự sống trong vũ trụ”.

Sao Hỏa ngày nay là một hành tinh lạnh và khô, nhưng trong một thời gian dài nó đã có các đại dương nước trên bề mặt. Nếu sự sống hình thành ở đó, các nhà nghiên cứu cho rằng nó có thể đã thoát ra ngoài không gian và cuối cùng tìm được đường đến Trái đất.

Để sự sống vào không gian, nó cần phải có sự tác động. Điều này có liên quan đến nhiệt độ và áp suất cao, có thể giết chết bất kỳ dạng sống nào trong đất. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã ước tính rằng một số thiên thạch trên Sao Hỏa có nhiệt độ đủ thấp (ít hơn nước sôi) để sự sống tồn tại.

Kích thước của mảnh đá cũng đóng một vai trò trong việc này. Các tảng đá phải đủ nhỏ để không biến thành plasma – trạng thái thứ tư của vật chất, trong đó các chất bị ion hóa mạnh, khi chúng lao xuống bầu khí quyển của Trái đất, nhưng cũng đủ lớn để bên trong nó được che chắn khỏi tia vũ trụ. Điều đó cho thấy, các thiên thạch trên Sao Hỏa có kích thước phù hợp đã đến hành tinh của chúng ta mà không gặp nhiều khó khăn.

“Tôi nghĩ rằng có các bằng chứng rõ ràng. Chắc chắn không phải là một ý tưởng khó hiểu khi cho rằng trong Hệ Mặt trời của chúng ta, một số hành tinh không bị cô lập về mặt sinh học. Chúng tôi cũng tin chắc có lẽ hàng tỷ tấn đá trên Sao Hỏa đã được chuyển đến Trái đất kể từ khi hai hành tinh hình thành. Chúng ta cũng biết rằng cứ sau vài trăm nghìn năm, một tảng đá có kích thước bằng nắm tay sẽ từ Sao Hỏa đến Trái đất”, tiến sĩ Ben Weiss, giáo sư khoa học hành tinh tại MIT cho biết.

Trong một thí nghiệm được thực hiện trên Cơ sở tiếp xúc với thời gian dài của NASA (LDEF) là một cơ sở hình trụ cỡ xe bus trường học được thiết kế để cung cấp dữ liệu thử nghiệm dài hạn về môi trường ngoài vũ trụ, vi khuẩn có thể tồn tại trong không gian gần 6 năm. Sau đó, có nhiều thí nghiệm đã chỉ ra rằng nhiều dạng sống có khả năng sống sót trong hành trình giữa Sao Hỏa và Trái đất.

Có thể các dạng sống trên Trái đất đã trải qua không gian sâu thẳm ngay cả trước khi con người thực hiện được kỳ tích tương tự. Các ước tính cho thấy sau một tác động, hầu hết vật chất sẽ giảm xuống. Tuy nhiên, một phần nhỏ sẽ di chuyển và va vào các hành tinh trên, một phần nhỏ hơn nhiều sẽ có thể đến được các Mặt trăng của Sao Mộc và Sao Thổ.

Thường thì ý tưởng về panspermia chỉ tập trung vào các hành tinh và Mặt trăng. Nó không bao gồm các thiên thể nhỏ hơn của Hệ Mặt trời. Để tạo ra sự sống, các nhà khoa học cho rằng vật liệu hữu cơ, nước, nhiệt và thời gian là cần thiết. Tất cả những thứ này đều tồn tại trên các hành tinh, những thiên thể nhỏ sớm nhất hình thành trong Hệ Mặt trời của chúng ta.

“Tôi nghĩ rất nhiều lần chúng ta nghĩ về sự sống chỉ nảy sinh khi một hành tinh được hoàn thiện ở dạng quen thuộc với chúng ta. Chỉ trong vòng 100.000 hoặc 200.000 năm, về mặt địa chất, không lâu sau khi chất rắn đầu tiên trong Hệ Mặt trời hình thành, các hành tinh có tất cả những phần cần thiết cho sự sống. Chúng có một chút trọng lực, nước lỏng, ấm và chứa đầy chất hữu cơ. Có lẽ đó là nơi sinh ra có thể cho sự sống”, tiến sĩ Lindy Elkins-Tanton, nhà nghiên cứu độc lập đối với Sứ mệnh Psyche của NASA nhận định.

Sự sống đó có thể sau đó đã lan rộng khắp Hệ Mặt trời theo các hành tinh là một ý tưởng được quan tâm. Trong những năm hình thành của Hệ Mặt trời, các vật thể nhỏ hơn có thể quay xung quanh cho đến khi va chạm với Trái đất cổ đại, có thể mang những sinh vật sống đầu tiên đến hành tinh của chúng ta.

Cũng có thể sự sống đã phát sinh trên các hành tinh một cách độc lập và chỉ ở trên chúng, không bao giờ có khả năng di chuyển. Nếu sự sống hình thành theo quan điểm này thì rất khó có khả năng nó vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay. Nó sẽ phải tồn tại 4,5 tỷ năm trong điều kiện khủng khiếp không có nhiệt và không có nước.

Gần đây, với việc phát hiện ra vật thể liên sao kỳ lạ Oumuamua, ý tưởng về khái niệm panspermia đã chuyển từ sao chổi và các mảnh hành tinh trong vùng lân cận của chúng ta sang thiên hà rộng lớn hơn.

Oumuamua là một vật thể di chuyển giữa các hệ sao, cho thấy có sự trao đổi vật chất giữa chúng. Sự trao đổi này có thể rất nhỏ nhưng nó không phải là không đáng kể. Nếu chúng ta giả định rằng sự sống có thể di chuyển qua các hành tinh, tại sao không giả sử giữa các vì sao? Ý tưởng này chắc chắn là hấp dẫn nhưng có một số thách thức khi nói đến sự chuyển động giữa các vì sao này.

Hầu hết các vật thể giữa các vì sao đang di chuyển với tốc độ cao, vì vậy sự sống trên các vật thể này sẽ phải đối mặt với tác động tốc độ cao.

Một yếu tố khác cần xem xét là thời gian. Những vật thể này có thể di chuyển trong hàng chục triệu năm. Chắc chắn, chúng có thể đủ lớn và đủ lạnh để bảo quản vật liệu trong trạng thái đóng băng sâu, nhưng liệu vật liệu có thể chịu được thời gian vận chuyển lâu như vậy không?

Không chỉ vấn đề vật lý và sinh học chống lại giả thuyết này, số liệu thống kê cũng không ủng hộ điều đó. Với những gì chúng ta biết về vũ trụ, không có khả năng một tảng đá có thể đi từ bề mặt của một hành tinh trong hệ sao đến bề mặt của một hành tinh trong hệ sao khác.

Trong khi panspermia là một ý tưởng hấp dẫn, nó vẫn còn phải được chứng minh. Bằng chứng rõ ràng nhất là việc tìm thấy sự sống ở nơi khác tương thích với sự sống trên Trái đất. Tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh là bước đầu tiên, nhưng tìm hiểu xem chúng ta có liên quan hay không thì không còn quá xa.