Các hành tinh xa xôi ngoài hệ mặt trời không tự phát ra ánh sáng mà chỉ phản chiếu ánh sáng của ngôi sao trung tâm (@Wiki Commons)
Tạp chí khoa học Nature số đề ngày 17/10/2012 đưa tin một nhóm nghiên cứu thiên văn châu Âu vừa phát hiện ra một hành tinh mới, ngoài hệ mặt trời. Đây là hành tinh gần trái đất nhất. Khám phá mới này làm dấy lên trở lại nghi vấn về cuộc sống ở ngoài hành tinh của chúng ta. RFI đặt câu hỏi với nhà thiên văn học Nguyễn Quang Riệu, Paris.
RFI : Kính chào giáo sư Nguyễn Quang Riệu, thưa ông đâu là những lý do khiến các chuyên gia đã liên tục tìm kiếm các hành tinh ngoài hệ mặt trời ?

Nguyễn Quang Riệu : Một trong những đề tài nghiên cứu đang được thịnh hành trong thiên văn học là tìm kiếm các hành tinh có khả năng nuôi dưỡng sự sống. Trong thời gian gần đây các phương tiện truyền thông đại chúng đã tường thuật những sự kiện liên quan đến sự phát hiện hành tinh. Những trạm tự động được phóng lên các hành tinh lân cận trong hệ mặt trời để quan sát bề mặt hành tinh. Những hành tinh láng giềng gần gũi nhất của trái đất như hành tinh Hỏa được thăm dò trực tiếp bằng xe tự hành gọi là "rover".

Hành tinh Hỏa vừa gần vừa có những đặc điểm tương đồng với trái đất nên thu hút được sự chú ý của các nhà thiên văn. Công việc tìm kiếm vết tích của sự sống và những yếu tố cần thiết cho sự sống trên hành tinh Hỏa vẫn đang được tiếp tục. Hệ mặt trời chỉ có 8 hành tinh, nhưng đa số là những hành tinh toàn là khí hoặc không có điều kiện thích hợp để sự sống có thể tồn tại.

Do đó, phạm vi tìm kiếm sự sống phải được mở rộng ra ngoài hệ mặt trời, bởi vì riêng trong dải Ngân hà cũng có khả năng có đến hàng tỷ hành tinh trong số đó có thể có hành tinh chứa được sự sống. Điều kiện tối thiểu để tìm kiếm thành công sự sống là hành tinh phải là loại có vỏ rắn như trái đất và có quỹ đạo không quá gần hay không quá xa ngôi sao trung tâm để hành tinh có được nhiệt độ ôn hòa và sinh vật có thể sinh sôi nảy nở. Những hành tinh xa xôi này chỉ có thể được thăm dò bằng kính thiên văn.

RFI : Một hành tinh gần hệ mặt trời nhất vừa mới được phát hiện. Đặc điểm của hành tinh này là gì ?

Nguyễn Quang Riệu : Mới đây, các nhà thiên văn thuộc đài Thiên văn Genève đã tìm thấy một hành tinh quay xung quanh một ngôi sao thuộc hệ sao Alpha Centauri trong chòm Bán Nhân Mã nhìn thấy được trên bầu trời Nam Bán cầu. Đặc điểm là hành tinh này chỉ cách xa trái đất khoảng 4,3 năm ánh sáng, tức là hành tinh gần trái đất nhất trong số khoảng 800 hành tinh phát hiện được ngoài hệ mặt trời từ trước tới nay. Kết quả đầu tiên cho thấy hành tinh này có vỏ rắn như trái đất, nhưng chỉ lớn hơn trái đất một chút và quay xung quanh một ngôi sao có kích thước xấp xỉ bằng mặt trời.

Quỹ đạo cuả hành tinh rất hẹp, hành tinh chỉ cách xa ngôi sao mẹ có 6 triệu km, trong khi trái đất thì cách xa mặt trời những 150 triệu km. Do đó, hành tinh trong hệ Alpha Centauri nóng ngột ngạt tới 1200 độ C và một năm trên hành tinh chỉ là 3,2 ngày, so với 365 ngày trên trái đất. Những điều kiện khí hậu khắc nghiệt như thế thì cũng ít hy vọng làm nảy nở và nuôi dưỡng được sự sống tương tự như sinh vật trên trái đất.

RFI : Tầm quan trọng của sự phát hiện này đối với thiên văn học ?

Nguyễn Quang Riệu : Phát hiện những hành tinh xa xôi ngoài hệ mặt trời không phải là công việc dễ dàng. Thứ nhất là hành tinh không tự phát ra ánh sáng mà chỉ phản chiếu ánh sáng của ngôi sao trung tâm nên rất tối so với ngôi sao sáng loá. Sự tương phản ánh sáng của ngôi sao và của hành tinh là một trở ngại lớn đối với các nhà thiên văn trong công việc phát hiện hành tinh.

Thứ hai là khoảng cách biểu kiến, tức là nhìn từ xa, giữa hành tinh và ngôi sao thường không lớn lắm, nên độ phân giải của kính thiên văn không đủ cao để phân biệt được hành tinh và ngôi sao. Cho nên các nhà thiên văn thường phải dùng những phương pháp đo đạc gián tiếp để phát hiện hành tinh. Một trong những phương pháp thường dùng là đo sự thay đổi của tốc độ ngôi sao, do ảnh hưởng của trường hấp dẫn của hành tinh quay xung quanh lôi kéo ngôi sao xê xích xa gần người quan sát.

Phổ kế dùng trong công việc đo đạc này phải rất tinh vi và phải có khả năng phát hiện được sự nhiễu loạn tuần hoàn cực kỳ nhỏ của sự chuyển động của ngôi sao gây ra bởi sự tương tác với hành tinh đồng hành. Hành tinh càng nhỏ thì càng ít tác động đến sự chuyển động của ngôi sao trung tâm. Cho tới nay đã có đến hàng trăm hành tinh được phát hiện bằng kỹ thuật này.

RFI : Dường như con người đã phát hiện ra những hành tinh ngoài hệ mặt trời từ những năm 1990, vậy tại sao sự phát hiện ra hành tinh trong chòm Bán Nhân Mã lại là một thành tựu ?

Nguyễn Quang Riệu : Hành tinh đầu tiên ngoài hệ mặt trời được phát hiện từ năm 1995 bằng phương pháp đo đạc sự thay đổi tốc độ của ngôi sao trung tâm. Hồi đó, các nhà thiên văn sử dụng kính thiên văn có kích thước khiêm tốn và phổ kế chưa được tinh vi. Cho nên họ chỉ phát hiện được những hành tinh cỡ lớn. Sự phát hiện ra hành tinh trong hệ sao của chòm Bán Nhân Mã được thực hiện bằng phổ kế thế hệ mới nhất và được đặt trên một chiếc kính thiên văn lớn có đường kính 3,6 m tại Chilê.

Ý nghĩa cuả công trình khoa học này là bước đầu cuả sự phát hiện những hành tinh ngày càng nhỏ giống như trái đất bằng những thiết bị ngày càng hiện đại. Hành tinh trong chòm Bán Nhân Mã tương đối gần trái đất sẽ là mục tiêu quan sát ưu tiên để thăm dò hàm lượng của các hoá chất trong khí quyển của hành tinh. Tuy là hành tinh ở ngoài hệ mặt trời gần trái đất nhất, nhưng với công nghệ đẩy tàu sẵn có hiện nay thì cũng phải mất tới khoảng 40.000 năm mới phóng được phi hành gia lên tới hành tinh !

RFI : Liệu có sự sống ngoài trái đất ?

Nguyễn Quang Riệu : Trong dải Ngân hà có khả năng có hàng tỷ hệ sao có hành tinh quay xung quanh. Tuy nhiên, chỉ có những hành tinh nào nằm trong vùng có khí hậu ôn hòa và điều kiện lý hóa không quá khắc nghiệt và cần phải có nước và một bầu khí quyển chứa những loại khí thích hợp thì sự sống tương tự như trên trái đất mới có thể tồn tại.

Trên nguyên tắc thì có khả năng là có sinh vật trên những hành tinh khác. Sự săn tìm sự sống tương tự như trên trái đất cần phải được hướng về phía những hành tinh có quỹ đạo nằm trong vùng mà sinh vật có thể tồn tại. Tìm sự sống không có nghĩa là chỉ tìm những nền văn minh siêu việt mà trước hết phải tìm những sinh vật đơn sơ dưới dạng vi khuẩn. Bởi vì sự tiến hoá từ những sinh vật đơn bào đến loài người là một quá trình vô cùng phức tạp nên sự hiện diện của người ngoài hành tinh trái đất có thể̉ là hiếm hoi.

Khoảng cách giữa những ngôi sao cũng là vô cùng lớn nên sự liên lạc dù bằng tín hiệu vô tuyến truyền qua khoảng không vũ trụ với tốc độ ánh sáng cũng rất là khó khăn. Những chiến dịch thu tín hiệu vô tuyến của những nền văn minh ngoài trái đất bằng kính thiên văn vô tuyến vẫn đang được tiến hành.

Trong khi chờ đợi để có ngày được trao đổi trực tiếp với đồng loại ngoài trái đất, các nhà thiên văn đang cố gắng tìm kiếm trong dải Ngân hà những hoá chất như amino acid, thành phần cơ bản cuả tế bào sinh vật. Sự phát hiện những phân tử sinh học trong vũ trụ là bước đầu của sự săn tìm sự sống ngoài trái đất.
Source: RFI