HỏiAI: Tại sao tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất là nơi có Oxy và nước?

Gemini trả lời: Đúng là trong phim ảnh hay tiểu thuyết như Project Hail Mary (người Eridian sống trong môi trường amoniac, áp suất cực cao) hay Dragon Ball (người Saiyan chịu trọng lực gấp 10-100 lần Trái Đất), chúng ta thấy sự sống là vô hạn. Nhưng tại sao NASA và các nhà khoa học vẫn “cố chấp” tìm sự sống có dấu hiệu của nước và oxy? Có 4 lý do cốt lõi:

1. Nước là “Dung môi vạn năng” (The Universal Solvent)

Các nhà khoa học không tìm nước vì nghĩ rằng người ngoài hành tinh “thích” uống nước giống con người, mà vì đặc tính hóa học độc nhất của nó:

• Hòa tan dưỡng chất: Nước có khả năng hòa tan nhiều chất hóa học hơn bất kỳ chất lỏng nào khác mà con người từng biết. Điều này cho phép các phân tử hữu cơ di chuyển, gặp gỡ và thực hiện các phản ứng hóa học phức tạp để tạo ra sự sống.
• Dải nhiệt độ lý tưởng: Nước ở dạng lỏng trong một khoảng nhiệt độ rất rộng, đủ để các phản ứng sinh hóa diễn ra ổn định mà không bị đóng băng (ngừng phản ứng) hay bay hơi (phá hủy cấu trúc).
• Vật liệu thay thế cực khó: Người ta từng nghĩ đến Amoniac hay Silicon, nhưng Amoniac chỉ lỏng ở nhiệt độ cực lạnh (làm phản ứng hóa học chậm lại), còn Silicon không thể tạo ra các liên kết đa dạng và linh hoạt như Carbon trong môi trường nước.

2. Oxy không phải là “dấu hiệu duy nhất”, nhưng là “dấu hiệu mạnh nhất”

Thực tế, các nhà khoa học không chỉ tìm Oxy. Họ tìm kiếm cái gọi là Biosignatures (Dấu hiệu sinh học).

• Trái Đất thuở sơ khai: Trong hàng tỷ năm khi mới hình thành, Trái Đất không hề có oxy nhưng vẫn đầy rẫy vi khuẩn kỵ khí.
• Tại sao vẫn ưu tiên Oxy? Bởi vì Oxy là một nguyên tố cực kỳ “ham hố” phản ứng. Nếu một hành tinh có nhiều Oxy tự do trong khí quyển, điều đó có nghĩa là phải có một thứ gì đó (như thực vật) đang liên tục tạo ra nó. Nếu không, Oxy sẽ nhanh chóng phản ứng với đá và kim loại rồi biến mất. Vì vậy, thấy Oxy là thấy một “nhà máy sinh học” đang vận hành và sản sinh ra oxy.

3. Nguyên tắc “Tìm chiếc chìa khóa dưới ánh đèn đường”

Đây là một thực tế phũ phàng trong khoa học: Chúng ta chỉ có thể tìm những gì chúng ta biết.

• Mẫu thử duy nhất: Trái Đất là ví dụ duy nhất về sự sống mà chúng ta biết chắc chắn là có thật. Để tìm một thứ “hoàn toàn khác” (như người Eridian trong phim Project Hail Mary thở bằng khí lạ, sống trong tối tăm), chúng ta thậm chí còn không biết phải thiết kế máy dò tìm như thế nào.
• Hiệu quả kinh phí: Các dự án như James Webb hay Voyager tiêu tốn hàng tỷ USD. Các nhà khoa học phải đặt cược vào kịch bản có xác suất cao nhất: “Nếu sự sống đã xảy ra được một lần ở đây (Trái Đất), thì nó có khả năng cao sẽ lặp lại ở một nơi có điều kiện tương tự”.

4. Chúng ta đã bắt đầu tìm kiếm “Sự sống khác biệt”

Dù ưu tiên nước, nhưng khoa học hiện nay đã mở rộng biên giới hơn bạn tưởng:

• Mặt trăng Titan (của sao Thổ): NASA đang chuẩn bị nhiệm vụ Dragonfly để tìm kiếm sự sống dựa trên Methane lỏng thay vì nước. Titan không có nước lỏng trên bề mặt, mà có những hồ Methane và Ethane lỏng. NASA gửi một robot trực thăng đến đó để tìm xem có sự sống nào sử dụng Methane làm dung môi thay cho nước hay không. Đây chính là cách chúng ta tìm kiếm “người ngoài hành tinh kiểu mới”.
• Sự sống vùng tối: Họ tìm kiếm vi khuẩn sống nhờ năng lượng hóa học từ các miệng núi lửa dưới đáy đại dương (như trên mặt trăng Europa), nơi không cần ánh sáng mặt trời hay oxy.

Tóm lại:

Các nhà khoa học không phủ nhận khả năng có người ngoài hành tinh “siêu cấp” như trong Alien hay Dragon Ball. Tuy nhiên, việc tìm kiếm nước và oxy giống như việc tìm một người bạn giữa đám đông bằng cách gọi tên họ. Có thể có những người bạn khác ở đâu đó, nhưng nếu họ không dùng tên đó hoặc chúng ta không biết tiếng của họ, chúng ta sẽ lướt qua nhau mà không hề hay biết.

Theo bạn, nếu chúng ta tìm thấy một hành tinh toàn Methane lỏng và nhiệt độ -180°C, bạn có tin rằng ở đó có một nền văn minh đang phát triển theo cách mà chúng ta không thể hiểu nổi không?