Sự sống trong vũ trụ. Có phải chúng ta một mình trong vũ trụ? Một thực tế khác để thêm vào giả thuyết

Trong quá trình tìm kiếm trí thông minh ngoài Trái đất, nhân loại mong đợi tìm thấy các dạng sống dựa trên carbon. Nhưng ai nói rằng sự sống trong Vũ trụ chỉ nên phát triển theo hình ảnh giống con người. Đánh giá của chúng tôi bao gồm 10 hệ thống sinh học và phi sinh học nằm trong định nghĩa về “sự sống”.

1. Chất metan

Năm 2005, Heather Smith thuộc Đại học Vũ trụ Quốc tế ở Strasbourg và Chris McKay thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA đã đưa ra một báo cáo về khả năng tồn tại sự sống dựa trên khí mêtan mà họ gọi là “methanogens”. Một dạng sống như vậy có thể hít thở hydro, axetylen và etan, thở ra khí mê-tan thay vì carbon dioxide. Điều này có thể giúp sự sống tồn tại trên những thế giới lạnh giá như mặt trăng Titan của Sao Thổ.

Giống như Trái đất, bầu khí quyển của Titan chủ yếu là nitơ nhưng có lẫn khí mê-tan. Titan cũng là nơi duy nhất trong hệ mặt trời ngoài Trái đất còn có nhiều hồ và sông (gồm hỗn hợp etan và metan). Chất lỏng được coi là cần thiết cho sự tương tác phân tử của sự sống hữu cơ, nhưng cho đến nay nước thông thường đã được tìm thấy trên các hành tinh khác.

2. Cuộc sống dựa trên silicon

Sự sống dựa trên silicon có lẽ là dạng hóa sinh thay thế phổ biến nhất được mô tả trong khoa học viễn tưởng phổ biến. Silicon rất phổ biến vì nó rất giống carbon và có thể có bốn dạng, giống như carbon.

Điều này mở ra khả năng về một hệ thống sinh hóa dựa hoàn toàn vào silicon, nguyên tố có nhiều nhất trong lớp vỏ Trái đất ngoài oxy. Gần đây, một loài tảo được phát hiện có sử dụng silicon trong quá trình phát triển của nó. Sự sống silicon hoàn chỉnh khó có thể xuất hiện trên Trái đất, vì hầu hết silicon tự do được tìm thấy trong đá núi lửa và đá lửa làm từ khoáng chất silicat. Nhưng tình hình có thể khác trong môi trường nhiệt độ cao.

3. Các hệ thống sinh hóa thay thế khác

Có nhiều gợi ý khác về việc sự sống dựa trên một nguyên tố khác ngoài carbon có thể phát triển như thế nào. Giống như carbon và silicon, boron có xu hướng hình thành các hợp chất phân tử cộng hóa trị mạnh, hình thành các loại cấu trúc hydrua khác nhau trong đó các nguyên tử boron được liên kết bằng cầu hydro. Giống như carbon, boron có thể hình thành liên kết với một nguyên tử nitơ, tạo ra các hợp chất có tính chất vật lý và hóa học tương tự như ankan, những hợp chất hữu cơ đơn giản nhất.

Tất cả sự sống trên Trái đất đều được tạo thành từ carbon, hydro, nitơ, oxy, phốt pho và lưu huỳnh, nhưng vào năm 2010, các nhà khoa học của NASA đã tìm thấy một loại vi khuẩn có tên GFAJ-1 có thể kết hợp asen thay vì phốt pho vào cấu trúc tế bào của nó. GFAJ-1 phát triển mạnh ở vùng nước giàu asen ở hồ Mono ở California. Asen được coi là chất độc đối với mọi sinh vật sống trên hành tinh, nhưng hóa ra sự sống dựa vào nó là có thể.

Amoniac cũng được đề cập như một nguồn thay thế khả thi cho nước để tạo ra các dạng sống. Các nhà hóa sinh đã tạo ra các hợp chất nitơ-hydro sử dụng amoniac làm dung môi, có thể dùng để tạo ra protein, axit nucleic và polypeptide. Bất kỳ sự sống nào dựa trên amoniac sẽ phải tồn tại ở nhiệt độ thấp hơn, tại đó amoniac trở thành trạng thái lỏng.

Lưu huỳnh được cho là cơ sở cho sự khởi đầu của quá trình trao đổi chất trên Trái đất và thậm chí ngày nay còn có những sinh vật sử dụng lưu huỳnh thay vì oxy trong quá trình trao đổi chất của chúng. Có lẽ ở một thế giới khác sự tiến hóa sẽ phát triển dựa trên lưu huỳnh. Một số người tin rằng nitơ và phốt pho cũng có thể thay thế carbon trong những điều kiện rất cụ thể.

4. Cuộc sống hài hước

Richard Dawkins tin rằng “sự phát triển của sự sống là sự sống còn và sinh sản”. Sự sống phải có khả năng sinh sản và phải phát triển trong môi trường có sự chọn lọc và tiến hóa tự nhiên. Trong cuốn sách The Selfish Gene, Dawkins lưu ý rằng các khái niệm và ý tưởng phát triển trong não và lan truyền giữa con người thông qua giao tiếp. Theo nhiều cách, điều này giống với hành vi và sự thích nghi của gen. Dawkins đưa ra khái niệm meme, mô tả một đơn vị truyền tải quá trình tiến hóa văn hóa của con người, tương tự như gen trong di truyền học. Khi nhân loại có khả năng tư duy trừu tượng, những meme này bắt đầu phát triển hơn nữa, điều chỉnh các mối quan hệ bộ lạc và hình thành nền tảng của nền văn hóa và tôn giáo đầu tiên.

5. Tuổi thọ tổng hợp dựa trên CNC

Sự sống trên Trái đất dựa trên hai phân tử mang thông tin - DNA và RNA, và các nhà khoa học từ lâu đã tự hỏi liệu có thể tạo ra các phân tử tương tự khác hay không. Vì bất kỳ polyme nào cũng có thể lưu trữ thông tin nên RNA và DNA mã hóa tính di truyền và truyền thông tin di truyền, đồng thời bản thân các phân tử có khả năng thích ứng theo thời gian thông qua các quá trình tiến hóa. DNA và RNA là các chuỗi phân tử được gọi là nucleotide, được tạo thành từ ba thành phần hóa học—một loại phốt phát, một loại đường có 5 carbon và một trong năm bazơ tiêu chuẩn (adenine, guanine, cytosine, thymine hoặc uracil).

Vào năm 2012, một nhóm các nhà khoa học đến từ Anh, Bỉ và Đan Mạch lần đầu tiên đã phát triển trên thế giới axit xeno-nucleic (XNA hoặc XNA) - nucleotide tổng hợp có chức năng và cấu trúc tương tự như DNA và RNA. Những phân tử như vậy đã được phát triển trước đây nhưng đây là lần đầu tiên chúng được chứng minh là có khả năng sinh sản và tiến hóa.

6. Sắc động lực học, lực hạt nhân yếu và sự sống hấp dẫn

Năm 1979, nhà khoa học và nhà công nghệ nano Robert A. Freitas Jr. đã công bố khả năng tồn tại sự sống phi sinh học. Ông lập luận rằng quá trình trao đổi chất của hệ thống sống có thể thực hiện được dựa trên bốn lực cơ bản - lực điện từ, lực hạt nhân mạnh (hay QCD), lực hạt nhân yếu và lực hấp dẫn.

Sự sống sắc động có thể tồn tại dựa trên lực hạt nhân mạnh, lực mạnh nhất trong các lực cơ bản, nhưng chỉ trên những khoảng cách rất ngắn. Ông cho rằng một môi trường như vậy có thể tồn tại trên một sao neutron, một vật thể siêu đặc có khối lượng bằng một ngôi sao nhưng có kích thước chỉ từ 10 đến 20 km.

Freitas coi các dạng sống dựa trên lực hạt nhân yếu ít có khả năng xảy ra hơn vì lực yếu chỉ hoạt động trong phạm vi hạt nhân phụ và không đặc biệt mạnh.

Cũng có thể có những sinh vật hấp dẫn, vì lực hấp dẫn là lực cơ bản phổ biến và hiệu quả nhất trong vũ trụ. Những sinh vật như vậy có thể nhận được năng lượng từ chính lực hấp dẫn trong Vũ trụ.

7. Dạng sống plasma bụi bặm

Như bạn đã biết, sự sống hữu cơ trên Trái đất dựa trên các phân tử hợp chất cacbon. Nhưng vào năm 2007, một nhóm các nhà khoa học quốc tế do V.N. Tsytovich từ Viện Vật lý Đại cương thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga dẫn đầu đã ghi nhận rằng trong những điều kiện nhất định, các hạt bụi vô cơ có thể tổ chức thành các cấu trúc xoắn ốc, sau đó có thể tương tác với nhau gần như giống hệt nhau để tạo thành các cấu trúc xoắn ốc. các quá trình của bụi hữu cơ. Một quá trình tương tự xảy ra ở trạng thái plasma, trạng thái thứ tư của vật chất (ngoài rắn, lỏng và khí), trong đó các electron bị tước khỏi nguyên tử.

Nhóm của Tsytovich phát hiện ra rằng khi các electron bị tách ra và plasma trở nên phân cực, các hạt trong plasma, không có tác động từ bên ngoài, sẽ tự tổ chức thành các cấu trúc xoắn ốc hút lẫn nhau. Những cấu trúc xoắn ốc này cũng có thể tách rời, tạo thành các bản sao của cấu trúc ban đầu, tương tự như DNA.

8. iCHELL

Giáo sư Lee Cronin, trưởng khoa hóa học tại Trường Khoa học và Công nghệ thuộc Đại học Glasgow, có một ước mơ - ông muốn tạo ra các tế bào sống từ kim loại. Để làm được điều này, giáo sư đang thử nghiệm các polyoxometalate, các nguyên tử kim loại, kết hợp chúng với oxy và phốt pho để tạo ra các tế bào giống như bong bóng mà ông gọi là tế bào hóa học vô cơ, hay iCHELLs. Bằng cách thay đổi thành phần của oxit kim loại, các bong bóng có thể có được đặc tính của màng tế bào sinh học.

9. Giả thuyết Gaia

Năm 1975, James Lovelock và Sidney Upton đã viết một bài báo cho Nhà khoa học mới, "Việc tìm kiếm Gaia". Mặc dù sự sống theo truyền thống được cho là có nguồn gốc từ Trái đất, Lovelock và Upton cho rằng bản thân sự sống đóng vai trò tích cực trong việc xác định và duy trì các điều kiện cho sự sống còn của nó. Họ cho rằng tất cả sự sống trên Trái đất, từ không khí, đại dương đến đất liền, đều là một phần của một hệ thống duy nhất, là một siêu sinh vật sống có khả năng thay đổi nhiệt độ bề mặt và thành phần của khí quyển để đảm bảo sự tồn tại của nó.

Hệ thống này là Gaia, để vinh danh nữ thần Trái đất của Hy Lạp. Nó tồn tại để duy trì cân bằng nội môi nhờ đó sinh quyển có thể tồn tại trong hệ thống Trái đất. Sinh quyển của Trái đất được cho là có một số chu kỳ tự nhiên và nếu có sự cố xảy ra với một trong số chúng, phần còn lại sẽ bù đắp để duy trì các điều kiện cho sự tồn tại của sự sống. Với giả thuyết này, thật dễ dàng giải thích tại sao bầu khí quyển không có thành phần chủ yếu là carbon dioxide hoặc tại sao biển không quá mặn.

10. Tàu thăm dò Von Neumann

Khả năng tạo ra sự sống nhân tạo dựa trên máy móc đã được thảo luận từ lâu. Hôm nay chúng ta sẽ xem xét khái niệm máy dò von Neumann. Nhà toán học và nhà tương lai học người Hungary giữa thế kỷ 20 John von Neumann tin rằng để tái tạo các chức năng của bộ não con người, một cỗ máy cần có khả năng tự nhận thức và cơ chế tự phục hồi. Ông nảy ra ý tưởng tạo ra những cỗ máy tự sao chép, trong đó có một loại công cụ xây dựng phổ quát nào đó cho phép chúng không chỉ tạo ra các bản sao của chính chúng mà còn có khả năng cải tiến hoặc thay đổi các phiên bản, giúp có thể tiến hóa lâu dài.

Các tàu thăm dò robot Von Neumann sẽ phù hợp một cách lý tưởng để tiếp cận các hệ sao xa xôi và tạo ra các nhà máy nơi chúng có thể nhân lên hàng nghìn. Hơn nữa, các mặt trăng, chứ không phải các hành tinh, thích hợp hơn cho các tàu thăm dò von Neumann, vì chúng có thể dễ dàng hạ cánh và cất cánh từ các vệ tinh này, đồng thời cũng vì không có hiện tượng xói mòn trên các vệ tinh. Các tàu thăm dò này sẽ nhân lên từ các mỏ sắt, niken,… tự nhiên, khai thác nguyên liệu thô để tạo ra các nhà máy robot. Chúng sẽ tạo ra hàng nghìn bản sao của chính mình rồi bay đi tìm kiếm các hệ sao khác.

Vũ trụ vẫn còn chứa đựng vô số bí ẩn và bí mật. Ví dụ, chẳng hạn như .

Sự sống thông minh trong Vũ trụ dường như không phổ biến lắm. Không có gì ngạc nhiên, hai nhà nghiên cứu nói: những vụ nổ bức xạ cực mạnh đang khử trùng toàn bộ thiên hà. Đây có phải là giải pháp cho Nghịch lý Fermi rằng không có người ngoài hành tinh?

Có sự sống trong vũ trụ

"Họ ở đâu?" - câu hỏi này được đặt ra bởi nhà vật lý nổi tiếng Enrico Fermi vào năm 1950 tại Los Alamos. “Họ” là người ngoài hành tinh. Fermi tin rằng với kích thước đáng kinh ngạc của Vũ trụ và tuổi của nó là 13,8 tỷ năm, ít nhất một người ngoài hành tinh đã xuất hiện từ lâu. “Họ” phải du hành trong Vũ trụ theo từng nhóm.

Sự mâu thuẫn logic này kể từ đó được gọi là Nghịch lý Fermi. Trong những thập kỷ gần đây, nhiều nhà khoa học đã cố gắng giải quyết nó bằng cách đưa ra lý thuyết của mình. Một trong những giả thuyết đã nhận được sự chứng minh khoa học. Các nhà vật lý thiên văn lý thuyết Tsvi Piran từ Đại học Do Thái (Jerusalem) và Raul Jimenez từ Đại học Barcelona giải thích mối đe dọa đối với sự phát triển của sự sống trong Vũ trụ.

Một trở ngại không thể vượt qua cho sự phát triển trí thông minh cao hơn

Theo tính toán của họ, được công bố vào tháng 9 trên arXiv.org và sắp xuất hiện trên tạp chí Physical Review Letters, những vụ nổ bức xạ điện từ khổng lồ này xảy ra thường xuyên đến mức chúng gây ra trở ngại gần như không thể vượt qua đối với sự phát triển của các sinh vật phức tạp.

Khi đã ở trong tầng ozone của hành tinh, những vụ nổ như vậy có thể phá hủy nó và khiến các dạng sống hiện có tiếp xúc với bức xạ cực tím có hại. Do đó, sự phát triển của sự sống thông minh trong Vũ trụ, ít nhất là trên Trái đất, sẽ cực kỳ khó xảy ra.

Họa sĩ vẽ một vụ nổ tia gamma tối trong một vườn ươm sao. Những vụ nổ tia gamma như vậy là một trong những hiện tượng tiêu tốn nhiều năng lượng nhất trong Không gian Ảnh: © ESO

Các vụ nổ tia gamma, hay viết tắt: vụ nổ tia gamma, là hiện tượng năng lượng cao nhất từng được quan sát thấy. Chúng được phát hiện tình cờ vào năm 1967 bởi các vệ tinh được cho là giám sát các vụ thử vũ khí hạt nhân bí mật. Những vệ tinh này quan sát bức xạ gamma - sóng điện từ ngắn phát sinh từ các quá trình hạt nhân. Nhưng thay vì các vụ thử hạt nhân được giấu kín, họ lại vấp phải những vụ nổ từ sâu trong không gian mà lúc đó hoàn toàn không thể giải thích được.

Trái ngược với tên gọi của chúng, các vụ nổ tia gamma chứa phổ bức xạ điện từ rộng. Dạng năng lượng cao nhất của chúng gửi lượng bức xạ vào không gian trong vài giây đến vài phút bằng với mức Mặt trời đã thực hiện trong suốt vài tỷ năm tồn tại của nó. Vụ nổ mạnh nhất được vệ tinh Swift của NASA ghi lại vào năm 2008, sáng hơn 2,5 triệu lần so với siêu tân tinh sáng nhất được quan sát thấy.

Các nhà khoa học từ lâu đã bối rối không biết quá trình nào có thể giải phóng lượng năng lượng khổng lồ như vậy. Và lý do vẫn chưa rõ ràng. Những tia sáng yếu nhất, tồn tại dưới hai giây, được cho là kết quả của sự hợp nhất của các vật thể có khối lượng lớn, chẳng hạn như hai sao neutron hoặc một sao neutron và một lỗ đen. Vụ nổ tia gamma mạnh nhất có thể được gây ra bởi cái gọi là siêu tân tinh - một dạng vụ nổ siêu tân tinh cực đoan, vụ nổ được kích hoạt bởi sự sụp đổ của các ngôi sao cực lớn.

Với số lượng lớn các thiên hà và thực tế là bức xạ mạnh có thể đo được trong Vũ trụ trong hàng tỷ năm ánh sáng, chúng ta có thể tóm tắt những hiện tượng cực kỳ hiếm gặp này: vệ tinh Swift, đã lập bản đồ các ngọn lửa từ năm 2004, ghi lại mỗi ngày. khoảng một vụ nổ tia gamma.

Thật hiếm khi một người chưa nghĩ đến việc liệu có sự sống nào khác trong Vũ trụ ngoài sự sống trần thế hay không. Sẽ thật ngây thơ và thậm chí ích kỷ khi tin rằng chỉ có Trái đất mới có sự sống thông minh. Sự thật về sự xuất hiện của UFO ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới, các bản thảo lịch sử, các cuộc khai quật khảo cổ cho thấy con người không đơn độc trong Vũ trụ. Hơn nữa, còn có những “người liên lạc” giao tiếp với đại diện của các nền văn minh khác. Ít nhất đó là những gì họ tuyên bố.

Tiêu chuẩn kép

Thật không may, hầu hết những khám phá được thực hiện dưới sự bảo trợ của chính phủ đều được phân loại là “Tối mật”, che giấu rất nhiều sự thật với người dân bình thường về sự hiện diện của các dạng sống khác trong Vũ trụ. Ví dụ, hàng nghìn bức ảnh chụp từ bề mặt sao Hỏa cho thấy các kênh đào, các tòa nhà và kim tự tháp khác thường đã biến mất.

Bạn có thể nói rất lâu về sự sống có thể có trong hệ mặt trời và xa hơn nữa, nhưng thế giới khoa học cần bằng chứng có thể chạm và nhìn thấy được.

Khám phá thú vị mới nhất

Trong nhiều thế hệ nay, các nhà khoa học đã cố gắng tìm kiếm bằng chứng về sự tồn tại của sự sống thông minh trong Vũ trụ. Gần đây, một cuộc họp khác của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ đã diễn ra, trong đó một sự kiện quan trọng đã được công bố: sử dụng thiết bị của Đài thiên văn Kepler, người ta có thể phát hiện ra một hành tinh rất giống Trái đất cả về thông số lẫn vị trí thiên văn.

Có vẻ như, có chuyện gì vậy? Hóa ra bầu khí quyển của hành tinh được phát hiện có những đám mây được hình thành bởi nước! Tất nhiên, sự hiện diện của các đám mây không có ý nghĩa gì nếu chúng ta xem xét câu hỏi về sự hiện diện của sự sống trên hành tinh. Mặc dù ba mươi năm trước, các nhà khoa học đã đảm bảo rằng sự hiện diện của nước trên hành tinh này có nghĩa là có sự sống trên đó. Mây là bằng chứng trực tiếp về sự hiện diện của nước.

Mặc dù từ lâu người ta đã biết rằng sao Kim cũng có mây nhưng chúng bao gồm axit sulfuric. Trong điều kiện như vậy, sự sống không thể phát triển trên bề mặt hành tinh.

Để trả lời một số câu hỏi, các nhà khoa học dưới sự bảo trợ của NASA đã quyết định phóng một vệ tinh vào năm 2017 sẽ du hành ngoài hệ mặt trời. Anh ta sẽ phải tìm ra bằng chứng về sự sống thông minh vượt ra ngoài biên giới của nó.

Hoặc có lẽ nó đáng để tìm kiếm bên ngoài Trái đất?

Theo nhiều nhà nghiên cứu, Trái đất của chúng ta được đại diện của các nền văn minh khác ghé thăm định kỳ. Chính họ đã để lại hầm mộ Kerch, mật mã ngầm dưới dãy núi Ural, ở Peru, ở Nam Cực, vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay. Chúng được viết rất hay trong cuốn sách “Phân tích bí truyền theo thời gian về sự phát triển của nền văn minh nhân loại” của G. Sidorov. Trên các trang của nó có nhiều sự thật xác nhận sự hiện diện của sự sống thông minh bên ngoài hệ mặt trời.

Cho đến nay, các chuyên gia không thể trả lời câu hỏi các kim tự tháp được xây dựng ở Ai Cập, Mexico và Peru như thế nào. Khá hợp lý khi cho rằng chúng được dựng lên bởi những người đại diện

Tháng trước, tại cuộc họp lần thứ 223 của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ, một khám phá quan trọng đã được công bố: sử dụng thiết bị từ Đài quan sát vũ trụ Kepler, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một hành tinh có khối lượng xấp xỉ Trái đất quay quanh một ngôi sao bên ngoài hệ mặt trời. Hành tinh mới, GJ 1241b, lớn hơn hành tinh của chúng ta nhưng nhỏ hơn Sao Hải Vương. Nhưng quan trọng nhất, kính thiên văn Hubble đã cho thấy có những đám mây trong bầu khí quyển của thiên thể.

Tất nhiên, điều này không đủ để khẳng định rằng có sự sống trên hành tinh này. Ngoài ra, GJ 1241b không quay quanh Mặt trời to lớn và nóng bỏng mà xoay quanh một ngôi sao nhỏ và lạnh (theo tiêu chuẩn vũ trụ) - một sao lùn đỏ. Các sao lùn đỏ không thể nhìn thấy bằng mắt thường từ Trái đất, mặc dù loại sao này phổ biến nhất trong thiên hà của chúng ta. Và trong vài năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng chính những ngôi sao nhỏ này là ứng cử viên sáng giá nhất để tìm kiếm cái gọi là ngoại hành tinh xung quanh chúng, nơi theo giả thuyết có thể tồn tại sự sống.

Khả năng những hành tinh như vậy có thể có nước ở nhiệt độ tối ưu cho sinh vật sống cao hơn nhiều so với những hành tinh quay quanh các ngôi sao siêu nóng. Xét cho cùng, sự hình thành của Trái đất là một trường hợp độc nhất trong Vũ trụ; hàng tỷ điều kiện và biến số khác nhau hội tụ theo cách mà sự sống phát triển trên đó. Trong những trường hợp khác mà nhân loại đã biết, các hành tinh quay quanh các ngôi sao như Mặt trời không thích hợp để tồn tại. Do đó, các nhà nghiên cứu cho rằng các dạng sống trên các ngoại hành tinh, nếu có, khác biệt đáng kể so với các dạng sống trên Trái đất.

GJ 1214b (ESO)

Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học tin rằng hy vọng tìm thấy bất cứ thứ gì sống trên các ngoại hành tinh vẫn vô ích.

Đầu tiên, sao lùn đỏ phát ra ít ánh sáng và nhiệt hơn nhiều ngôi sao khác trong Vũ trụ. Ngoài ra, các ngoại hành tinh không quay quanh trục của chúng nên ở phía gần ngôi sao nhất sẽ luôn có ngày và nhiệt độ cao, còn ở phía đối diện sẽ luôn có đêm vĩnh cửu và lạnh giá. Sự chênh lệch nhiệt độ như vậy tạo ra sự xáo trộn mạnh mẽ trong bầu khí quyển của hành tinh: từ bên này sang bên kia, những cơn gió rất mạnh sẽ thổi và những cơn mưa xối xả sẽ rơi xuống.

Bức xạ tạo ra rất nhiều câu hỏi. Trái đất được bảo vệ một cách đáng tin cậy bởi từ trường và các dạng sống trên cạn sẽ khó có thể tồn tại dưới bức xạ tàn khốc của các sao lùn đỏ. Ngoài ra, những ngôi sao này có thể rất không ổn định. Do những tia sáng mạnh, độ sáng của ngôi sao tăng lên trong thời gian rất ngắn và tiêu diệt mọi sinh vật.

Tất cả những hiện tượng này là bằng chứng cho thấy sự sống trên các ngoại hành tinh khó có thể xảy ra. Nhưng đó là trường hợp cho đến gần đây. Vào tháng 7, các nhà nghiên cứu từ Đại học Chicago, Mỹ cho rằng điều này không hoàn toàn đúng. Họ đã biên soạn một mô hình khí hậu giải thích rằng chính sự chênh lệch nhiệt độ này là nguyên nhân khiến sự sống tồn tại trên các thiên thể này. Có ý kiến ​​​​cho rằng các đám mây ở phần “ngày” của hành tinh rất dày đặc, phản chiếu một lượng lớn nhiệt và bức xạ phát ra từ các sao lùn đỏ, trong khi ở phần “đêm” thì ngược lại - bầu trời không có mây.

GJ 1214b (ESO)

Nhờ sự tương phản này, các luồng gió được tạo ra sẽ lan tỏa nhiệt đều khắp hành tinh. Kết quả là vùng có thể ở được xung quanh các sao lùn đỏ mở rộng đáng kể. Ở một số nơi trên hành tinh, thực vật có thể thích nghi với những điều kiện như vậy, nhưng chúng sẽ phải “phát triển” một hệ thống rễ khỏe mạnh để chống lại các luồng không khí mạnh. Màu sắc của tán lá của chúng sẽ là màu đen - điều này sẽ giúp chúng bắt được cả những tia sáng yếu nhất xuyên qua bầu khí quyển. Xét cho cùng, ánh sáng là nền tảng của quá trình quang hợp và đời sống thực vật.

Ngoài ra, các sao lùn đỏ “sống” trong một thời gian rất dài - hàng nghìn tỷ và hàng nghìn tỷ năm. Sự sống chỉ mất “nửa tỷ” để hình thành trên Trái đất, vì vậy, bất chấp những điều kiện khắc nghiệt nhất theo tiêu chuẩn của chúng ta, các sinh vật sống trên các ngoại hành tinh có nhiều thời gian để phát triển, tiến hóa và thích nghi. Giai đoạn bùng phát hoạt động của sao lùn đỏ chỉ kéo dài một tỷ rưỡi năm đầu tiên nên lượng bức xạ phát ra sẽ giảm đi đáng kể sau giai đoạn này.

Đó là lý do vì sao nhiều nhà khoa học chia sẻ quan điểm nếu có nơi nào có thể tìm kiếm sự sống trong Vũ trụ thì đó chính là xung quanh các sao lùn đỏ. Vào năm 2017, NASA sẽ phóng một vệ tinh ngoại hành tinh đặc biệt cho mục đích này. Vì vậy, ai biết được, có thể ở đó, trên bề mặt của một ngoại hành tinh, vượt xa hệ mặt trời, trong một thời gian dài, một nền văn minh thông minh khác và hoàn toàn xa lạ đã bị dày vò bởi cùng một câu hỏi: có sự sống ở nơi nào khác trong Vũ trụ không?

Những hành tinh có khả năng sinh sống được. Trái đất của chúng ta có thể được sử dụng như một thế giới tham khảo cho sự tồn tại của sự sống. Nhưng các nhà khoa học vẫn cần xem xét nhiều điều kiện khác rất khác với chúng ta. Trong đó sự sống trong Vũ trụ có thể được duy trì lâu dài.

Sự sống tồn tại trong vũ trụ bao lâu?

Trái đất được hình thành khoảng 4,5 tỷ năm trước. Tuy nhiên, đã hơn 9 tỷ năm trôi qua kể từ vụ nổ Big Bang. Sẽ là cực kỳ kiêu ngạo nếu cho rằng Vũ trụ cần toàn bộ thời gian để tạo ra những điều kiện cần thiết cho sự sống. Thế giới có người ở có thể đã xuất hiện sớm hơn nhiều. Tất cả các thành phần cần thiết cho sự sống vẫn chưa được các nhà khoa học biết đến. Nhưng một số là khá rõ ràng. Vậy cần phải đáp ứng những điều kiện gì để có một hành tinh có thể hỗ trợ sự sống?

Điều đầu tiên bạn cần là loại sao phù hợp. Tất cả các loại kịch bản có thể tồn tại ở đây. Một hành tinh có thể tồn tại trên quỹ đạo xung quanh một ngôi sao mạnh mẽ đang hoạt động và vẫn có thể sinh sống được bất chấp sự thù địch của nó. Các sao lùn đỏ, chẳng hạn như , có thể phát ra những ngọn lửa mạnh và tước bỏ bầu khí quyển của một hành tinh có khả năng sinh sống được. Nhưng rõ ràng là từ trường, bầu không khí dày đặc và sự sống đủ thông minh để tìm nơi ẩn náu trong những sự kiện căng thẳng như vậy có thể kết hợp rất tốt để biến một thế giới như vậy thành nơi có thể sinh sống được.

Nhưng nếu tuổi thọ của một ngôi sao không quá dài thì sự phát triển sinh học trên quỹ đạo của nó là không thể. Thế hệ sao đầu tiên, được gọi là sao thuộc Nhóm III, có 100% khả năng không có hành tinh nào có thể sinh sống được. Các ngôi sao ít nhất cần phải chứa một số kim loại (các nguyên tố nặng nặng hơn heli). Ngoài ra, những ngôi sao đầu tiên có thời gian sống đủ ngắn để sự sống xuất hiện trên hành tinh này.

Yêu cầu hành tinh

Như vậy, thời gian đã trôi qua đủ để các nguyên tố nặng xuất hiện. Các ngôi sao phát sinh có tuổi thọ ước tính hàng tỷ năm. Thành phần tiếp theo chúng ta cần là loại hành tinh phù hợp. Theo như chúng ta hiểu về sự sống, điều này có nghĩa là một hành tinh phải có những đặc điểm sau:

• có khả năng duy trì bầu không khí khá dày đặc;
• duy trì sự phân bố năng lượng không đồng đều trên bề mặt của nó;
• có nước lỏng trên bề mặt;
• có những thành phần ban đầu cần thiết cho sự xuất hiện của sự sống;
• có một từ trường mạnh.

Một hành tinh đá đủ lớn, có bầu khí quyển dày đặc và quay quanh ngôi sao của nó ở khoảng cách phù hợp sẽ có cơ hội tốt. Xét rằng các hệ hành tinh là một hiện tượng khá phổ biến trong không gian và cũng có một số lượng lớn các ngôi sao trong mỗi thiên hà, ba điều kiện đầu tiên khá dễ dàng được đáp ứng.

Ngôi sao của hệ thống có thể cung cấp gradient năng lượng cho hành tinh của nó. Nó có thể xảy ra khi tiếp xúc với trọng lực của nó. Hoặc một máy phát điện như vậy có thể là một vệ tinh lớn quay quanh một hành tinh. Những yếu tố này có thể gây ra hoạt động địa chất. Vì vậy, điều kiện phân bổ năng lượng không đồng đều dễ dàng được thực hiện. Hành tinh này cũng phải có trữ lượng tất cả các yếu tố cần thiết. Bầu không khí dày đặc của nó sẽ cho phép chất lỏng tồn tại trên bề mặt.

Các hành tinh có điều kiện tương tự chắc chắn đã hình thành vào thời điểm Vũ trụ chỉ mới 300 triệu năm tuổi.

Cần thêm

Nhưng có một sắc thái cần được tính đến. Nó bao gồm thực tế là cần phải có Số lượng đủ các nguyên tố nặng. Và quá trình tổng hợp của chúng mất nhiều thời gian hơn thời gian để tạo ra các hành tinh đá với điều kiện vật lý phù hợp.

Những yếu tố này phải cung cấp các phản ứng sinh hóa chính xác cần thiết cho sự sống. Ở vùng ngoại vi của các thiên hà lớn, quá trình này có thể mất hàng tỷ năm và nhiều thế hệ sao. Nó sẽ sống và chết để tạo ra lượng chất mong muốn cần thiết.

Trong trái tim, sự hình thành sao diễn ra thường xuyên và liên tục. Những ngôi sao mới được sinh ra từ tàn tích tái chế của các thế hệ siêu tân tinh và tinh vân hành tinh trước đó. Và số lượng các yếu tố cần thiết có thể tăng lên ở đó một cách nhanh chóng.

Tuy nhiên, trung tâm thiên hà không phải là nơi thuận lợi cho sự sống phát sinh. Các vụ nổ tia gamma, siêu tân tinh, sự hình thành lỗ đen, chuẩn tinh và các đám mây phân tử sụp đổ tạo ra một môi trường ở đây không ổn định nhất cho sự sống. Khó có khả năng nó có thể nảy sinh và phát triển trong những điều kiện như vậy.

Để có được các điều kiện cần thiết, quá trình này phải dừng lại. Điều cần thiết là sự hình thành sao không còn xảy ra nữa. Đó là lý do tại sao những hành tinh đầu tiên phù hợp nhất cho sự sống có lẽ đã không xuất hiện trong thiên hà như của chúng ta. Mà đúng hơn là trong một thiên hà chết đỏ đã ngừng hình thành các ngôi sao từ hàng tỷ năm trước.

Khi nghiên cứu các thiên hà, chúng ta thấy rằng 99,9% thành phần của chúng là khí và bụi. Đây là nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện của các thế hệ sao mới và quá trình hình thành sao diễn ra liên tục. Nhưng một số trong số chúng đã ngừng hình thành sao mới khoảng 10 tỷ năm trước hoặc hơn. Khi nhiên liệu của chúng cạn kiệt, điều có thể xảy ra sau một vụ sáp nhập thiên hà lớn thảm khốc, quá trình hình thành sao đột ngột dừng lại. Những người khổng lồ xanh chỉ đơn giản là kết thúc cuộc đời khi hết nhiên liệu. Và chúng vẫn tiếp tục âm ỉ dần dần.

thiên hà chết

Kết quả là những thiên hà này ngày nay được gọi là thiên hà "chết đỏ". Tất cả các ngôi sao của chúng đều ổn định, già và an toàn trước những rủi ro mà các vùng hình thành sao hoạt động mang lại.

Một trong số đó, thiên hà NGC 1277, rất gần với chúng ta (theo tiêu chuẩn vũ trụ).

Do đó, rõ ràng là những hành tinh đầu tiên có thể phát sinh sự sống đã xuất hiện không muộn hơn 1 tỷ năm sau khi Vũ trụ ra đời.

Ước tính thận trọng nhất là có hai nghìn tỷ thiên hà. Và do đó, các thiên hà kỳ lạ trong vũ trụ và các ngoại lệ thống kê chắc chắn tồn tại. Chỉ còn lại một số câu hỏi: mức độ phổ biến của sự sống, xác suất xuất hiện của nó và thời gian cần thiết cho việc này là bao nhiêu? Sự sống có thể nảy sinh trong Vũ trụ ngay cả trước khi đạt đến năm thứ tỷ. Nhưng một thế giới ổn định, có người ở thường xuyên là một thành tựu lớn lao hơn nhiều so với sự sống vừa mới hình thành.