Sơ lược về Sao Hoả

Trong tất cả những hành tinh trong Hệ Mặt Trời, có lẽ Sao Hoả là hành tinh được loài người chú ý tới nhất. Mang màu sắc đỏ rực đặc trưng do lớp bụi chứa đầy Oxit Sắt (gỉ sắt) trên khắp bề mặt nên Sao Hoả còn có biệt danh là "Hành tinh Đỏ". Là hành tinh thứ 4 của Hệ Mặt Trời, hành tinh này quen thuộc với cả những người sống trong thời kỳ trước công nguyên (TCN) với ấn tượng về "một ngôi sao đỏ rực trên trời đêm và duy nhất sở hữu hành trình với hình nút thắt độc đáo" (Mars Exploration Program and the Jet Propulsion Laboratory, n.d -b). Cho tới năm 1609, Sao Hoả đã được quan sát rõ ràng lần đầu tiên bởi Galileo Galilei bằng chiếc kính thiên văn tự chế của ông (Mars Exploration Program and the Jet Propulsion Laboratory, n.d -a). Và cho tới hiện tại, hàng trăm vệ tinh, tàu và xe tự hành được con người chế tạo và gửi tới Sao Hoả, quần thảo từng ngóc ngách của nó với mong muốn vén màn mọi bí mật còn được che dấu và hướng tới tương lai định cư lâu dài nơi đây.

(Schneider, 2016) Hỏa Tinh có khoảng cách trung bình tới Trái Đất là 227 triệu Km. Đường kính là 6795 Km, với bán kính chỉ bằng một nửa so với Trái Đất. Không chỉ nhỏ mà Sao Hoả còn nhẹ hơn Trái Đất rất nhiều với thể tích và khối lượng lần lượt chỉ bằng 15% và 11% so với Trái Đất. Sao Hoả có một lớp khí quyển mỏng với hầu hết là CO_2, tiếp đó là Nitơ, Argon, CO, hơi nước,… Trọng lượng nơi đây khiến một con người nhẹ chỉ còn 38% so với bình thường. Hầu hết bề mặt của Sao Hoả chỉ toàn là bụi, đất, đá trông giống như một sa mạc khô cằn, nhưng cũng có nhiều ngọn núi cao to khổng lồ (Olympus Mons là ngọn núi cao nhất trong Hệ Mặt Trời, cao 26Km, gấp 3 lần Everest), khe núi và nhiều dấu tích dung nham, từ trường, đồng bằng,…

Sao Hoả và Trái Đất

(Schneider, 2016) Sao Hoả còn rất nhiều đặc điểm với độ tương đồng khá cao khi so sánh với Trái Đất nên không tránh khỏi việc người ta hi vọng về sự sống ở nơi đây. Độ dài ngày và năm của Sao Hoả khá trùng khớp với thời gian trên Trái Đất (1,03 ngày và 1,88 năm). Nhiệt độ ở vùng xích đạo hầu hết là 27°C vào ban ngày, khá ấm và lý tưởng cho dạng sống nào đó. Độ nghiêng trục quay của Sao Hoả là 25,19° gần xấp xỉ của Trái Đất, dẫn tới hệ quả các mùa cũng xuất hiện luân phiên. Chưa hết, còn có mây và chỏm băng ở hai cực tồn tại trên Sao Hoả, như một dấu hiệu tiềm tàng của nước. Vì là hành tinh gần Trái Đất nên không khó hiểu khi Sao Hoả sở hữu nhiều đặc điểm xấp xỉ giống với Trái Đất như vậy. Do đó, những ý kiến về sự sống trên Sao Hoả là thật sự tồn tại, hay ít nhất là từng tồn tại tràn ngập từ những căn cứ, giả thuyết có cơ sở khoa học cho tới những thuyết âm mưu nực cười nhất.

Tuy nhiên, cũng có nhiều trở ngại trên Sao Hoả khiến việc sự sống phát triển là bất khả thi ở thời điểm hiện nay. Khoảng cách trung bình của Sao Hoả tới Mặt Trời là xấp xỉ gần đường biên của "vùng sống được", nên nhìn chung nhiệt độ Sao Hoả vẫn chủ yếu là lạnh (thậm chí rất lạnh là đằng khác). Đồng thời, khí quyển chứa hầu hết những thứ độc hại, không phục vụ cho "sự hô hấp" của dạng sống, kết hợp với lớp từ quyển đã biến mất từ lâu khiến Sao Hoả phải chịu trận trước những hiểm nguy từ ngoài vũ trụ. Và những cơn bão cát với tốc độ vượt xa so với cơn bão lớn nhất trên Trái Đất, kéo dài hàng tháng trời và đủ che khuất năng lượng Mặt Trời một cách lâu dài. Kết hợp các yếu tố bất lợi khác về khí hậu, đất đai, … thì mọi dạng sống (mà ta biết) chớm nở nơi đây cũng dễ dàng bị triệt tiêu ngay từ đầu. Nói tóm lại, Sao Hoả giờ đây như là một đứa em của Trái Đất nhưng lạnh lùng và khô khốc hơn rất nhiều.

Chúng ta đang đề cập về điều kiện hiện tại trên Sao Hoả và chưa ai chắc chắn rằng trong quá khứ Sao Hoả cũng khắc nghiệt như thế. Vì vậy, những dự án khám phá được triển khai hầu hết là điều tra truy ngược về quá khứ trước đây, trả lời cho câu hỏi "Trái Đất là nơi duy nhất có sự sống hay đã từng có một sự sống khác ngoài kia?". Nếu tìm thấy bằng chứng sống trước đây trên Sao Hoả, thì ta cũng chưa thể kết luận được đó là một tin tốt hay tin xấu. Nhưng nó là nền tảng giúp con người chuẩn bị những dự án định cư lâu dài trên Sao Hỏa trong tương lai sẽ được đề cập tiếp sau đây.

Những nơi khác trong Hệ Mặt Trời và ngoại hành tinh

Loài người không chỉ bó hẹp phạm vi tìm kiếm bằng chứng sinh vật cổ trên Sao Hoả mà còn mở rộng ra khắp Hệ Mặt Trời và thậm chí là khắp Dải Ngân Hà. Xét riêng về Hệ Mặt Trời, vì những hành tinh còn lại là quá nóng và quá lạnh hay thậm chí không có bề mặt nên chúng ta hiện đang tập trung tìm hiểu về các vệ tinh tự nhiên của những hành tinh khí khổng lồ. Đây là những vật thể chứa đầy tiềm năng hiện đang được ưu tiên nghiên cứu. Có thể kể tới như:

Europa – "Mặt Trăng" của Sao Mộc

(Stephen, 2013) Một vệ tinh đất đá tự nhiên với lớp băng phủ trên bề mặt và chằng chịt vết sống núi tuyết nhô cao. Nhưng ẩn sâu dưới lớp băng đá đó là khối nước đại dương sâu tới 150Km (có suy đoán là nước mặn) đủ khiến các nhà khoa học tin rằng đây là môi trường thích hợp để nuôi cấy những dạng sống hiển vi. Dù chứa nhiều tiềm năng nhưng lớp băng bề mặt dày 1,6 Km – 3,2 Km là rào cản cho công nghệ khoan thăm dò hiện nay trên Trái Đất.

Titan – "Mặt Trăng của Sao Thổ - Trái Đất thời nguyên thuỷ?"

(Stephen, 2013) Là vệ tinh tự nhiên lớn nhất của Sao Thổ, Titan không như những "Mặt Trăng" khác trong Hệ Mặt Trời, đáng chú ý nhất ở chỗ có một lớp khí quyển dày và nhiều hồ chứa Hydrocacbon dạng lỏng, bao gồm Metan và Etan – vật thể duy nhất có lớp chất lỏng ngay bề mặt nếu không tính Trái Đất. Điều này khiến Titan trông như một hành tinh hơn. Bầu khí quyển dày khiến việc quan sát bề mặt rất khó khăn, cho tới khi hai con tàu thăm dò Cassini và Huygens quan sát được bề mặt của Titan. Hầu hết bề mặt Titan bằng phẳng và trông càng bóng mượt khi nhìn bên ngoài vệ tinh. Vì có các hồ chứa Hydrocacbon lỏng nên nơi đây cũng có "vòng tuần hoàn nước" nhưng mà với Hydrocacbon. Ngoài ra còn các "đụn cát" là các vật chất Hydrocacbon đông đặc và tụ tập lại. Các nhà nghiên cứu cho rằng Titan hiện giống như thời kỳ đầu của Trái Đất khi Oxy chưa là chiếm lĩnh trong khí quyển. Do đó nếu sự sống có thể khởi sinh trên Trái Đất thì hẳn điều này cũng đúng với Titan. Và mặc dù Titan lạnh hơn Trái Đất kể cả thời trước nhưng có đại dương nước ở 97 Km bên dưới bề mặt Titan với điều kiện ấm áp hơn nhiều.

Enceladus

(Stephen, 2013) Một vệ tinh khác của Sao Thổ là Enceladus cũng khiến các nhà khoa học quan tâm và đã tìm được một vài thứ thú vị tại đây. Tàu Cassini tìm thấy những mạch phun ở vùng cực nam của Enceladus. Những dòng phun trào này giống như mạch nước nóng phun trào ở những nơi có hoạt động núi lửa trên Trái Đất, nhưng khác ở chỗ, thay vì nước nóng thì các chùm tia phun trào này chứa đầy hơi nước, băng và các chất khác ở nhiệt độ lạnh. Chính vì vậy những tia phun trào này được gọi là "Núi lửa băng". Những dòng phun trào này được nuôi dưỡng bởi lớp nước dạng lỏng dưới bề mặt đi kèm nhiệt độ đủ ấm hỗ trợ sự sống (nếu có). Những tinh thể băng sạch không lẫn bụi từ mạch nước phun lên bề mặt Enceladus đặc biệt sáng bóng khiến nó phản xạ ánh sáng mạnh nhất trong Hệ Mặt Trời. Lớp nước trên Enceladus gần với bề mặt hơn so với các ứng viên tiềm năng khác nên sẽ dễ dàng hơn để tìm kiếm vật mẫu và bằng chứng của sự sống tại đây.

Ngoài ra còn có vệ tinh Callisto, Ganymede của Sao Mộc trở thành năm ứng viên tiềm năng chứa đựng bằng chứng sự sống bên trong lớp nước đại dương ẩn sâu dưới bề mặt. Cùng với Sao Hoả, mục tiêu đầu tiên của việc đi xa tới mức này của loài người chính là niềm mong mỏi muốn biết liệu bên ngoài Trái Đất có cơ may nào xuất hiện dạng sống dù nhỏ nhất, thô sơ nhất hay không. Nếu tìm thấy bằng chứng chắc chắn, dù là nhỏ nhất hay thuộc về quá khứ, phát hiện đó chắc chắn sẽ là một cuộc cách mạng trong lịch sử khám phá vũ trụ, mở ra một góc nhìn mới cho loài người về một vũ trụ tiềm tàng về sự sống, và giúp con người tự tin hơn trong việc mở rộng địa bàn sinh sống ra khắp Hệ Mặt Trời.

Và đi xa hơn nữa…?

(Stephen, 2013) Những hành tinh không thuộc Hệ Mặt Trời được gọi là Ngoại hành tinh. Đây là những hành tinh quay xung quanh ngôi sao chủ khác Mặt Trời. Trước đây người ta hoài nghi liệu có thật sự tồn tại ngoài hành tinh hay không. Tuy nhiên kể từ thập niên 1990, sau sự tham gia quan sát của kính thiên văn Hubble tìm thấy đám mây khí và bụi bao quanh ngôi sao tạo điều kiện hình thành hành tinh, hơn 760 ngoại hành tinh đã được tìm thấy và xác nhận, thậm chí các chuyên gia trong dự án Kepler ước tính có khoảng 100 tỷ ngoại hành tinh trong thiên hà của chúng ta.

Vì các ngoại hành tinh quay xung quanh một ngôi sao chủ và những ngôi sao này lại cách rất xa so với Hệ Mặt Trời, việc gửi tàu thăm dò là bất khả thi với trình độ công nghệ kỹ thuật hiện nay và quan sát từ Hệ Mặt Trời cũng rất khó khăn. Vì thế, các nhà khoa học có xu hướng nghiên cứu những ngoại hành tinh này bằng việc ‘phát hiện dạng sống thông minh bằng sóng vô tuyến’. Và để dễ dàng hơn trong việc tìm kiếm thêm các ngoại hành tinh, thiên văn học chia chúng thành nhiều loại khác nhau như sau:

Dù ta chưa biết chắc về số lượng ngoại hành tinh cũng như tỷ lệ trong số chúng có khả năng ở được, nhưng ta biết rõ phải tìm kiếm thứ gì có thể vạch ra một tương lai sáng sủa trong công cuộc săn tìm những nơi định cư mới ở nơi xa xôi.

- Lê Gia Thuỵ -

- Nguyễn Thế Hoàng -