Kể từ năm 1992, khi các nhà thiên văn học khám phá ra hai hành tinh đá chuyển động trên quỹ đạo quanh một pulsar trong chòm sao Virgo, nhân loại đã biết rằng có những thế giới khác tồn tại bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta. Ngày nay, nhờ những nỗ lực của các nhà thiên văn và những sứ mệnh đầy tham vọng - chẳng hạn như kính Kepler mà nay đã dừng hoạt động, chúng ta đã xác nhận được tới hơn 4.000 ngoại hành tinh.
Nhưng nếu chúng ta có thể nhìn thấy các ngoại hành tinh quanh các ngôi sao khác, thì điều đó có nghĩa là những nhà quan sát từ những nơi khác cũng có thể nhìn thấy Trái Đất đang di chuyển quanh Mặt Trời. Viên bi xanh nhỏ bé của chúng ta thậm chí có thể còn nằm trong danh sách các ngoại hành tinh có tiềm năng cho sự sống của một nhà thiên văn nào đó ở hành tinh khác.
Tất nhiên, đó là một kịch bản có tính suy đoán, nhưng các nhà thiên văn học thực sự suy nghĩ nghiêm túc về nó. Trong nhiều bài báo được đăng trong nhiều năm qua, họ đã xác định xem những ngoại hành tinh nào có thể nhìn thấy Trái Đất. Và giờ đây, với những thông tin mới cập nhật từ danh mục các sao lân cận của ESA, hai nhà nghiên cứu đã cung cấp cho chúng ta danh sách có lẽ là chính xác nhất từng có về những thế giới khác nơi mà từ đó có thể nhìn thấy Trái Đất.
Quan sát Trái Đất từ xa
Nhà thiên văn Joshua Pepper ở Đại học Lehigh (Pennsylvania, Mỹ), đồng tác giả của một bài báo về vấn đề này được xuất bản gần đây trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Báo cáo hàng tháng của Hội thiên văn học Hoàng gia), cho biết rằng việc này xuất phát từ những câu hỏi đơn giản.
"Nếu có trí thông minh trên một hành tinh khác thì sao? Và nếu họ nhìn về phía Trái Đất, thì liệu những hệ sao nào mà ở đó họ có thể nhìn được thấy Trái Đất?" - ông nói.
Sử dụng dữ liệu từ Gaia và vệ tinh TESS của NASA, Pepper cùng Lisa Kaltenegger - giám đốc Viện Carl Sagan ở Đại học Cornell - đã tìm kiếm các hành tinh có vị trí gần mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời. Điều đó sẽ giúp bất cứ nhà quan sát nào ở những nơi đó chứng kiến sự sụt giảm độ sáng của Mặt Trời mỗi khi Trái Đất lướt qua phía trước nó. Họ giới hạn phạm vi tìm kiếm của mình ở khoảng cách 330 năm ánh sáng và loại trừ bớt các sao có quá ít dữ liệu, để cuối cùng có danh sách khoảng 1.000 ngôi sao ở vị trí phù hợp.
Việc quan sát một hành tinh đi qua phía trước sao mẹ của nó (thường gọi là sự quá cảnh) hiện nay là cách tốt nhất để chúng ta tìm kiếm các ngoại hành tinh. Việc đó khiến cho nó là một lựa chọn tự nhiên đối với những nhà quan sát ở các hành tinh khác để họ có thể thấy chúng ta.
Cho tới nay, các nhà nghiên cứu cho biết họ đã xác định được 5 ngoại hành tinh đủ gần Trái Đất để các nhà thiên văn ở đó có thể nhìn thấy chúng ta - về mặt lý thuyết. Từ những thế giới đó, Trái Đất sẽ hiện ra như một cái bóng rất nhỏ khi nó lướt qua Mặt Trời.
Và mặc dù 5 ngoại hành tinh này chỉ là một phần rất nhỏ trong số những thế giới khác ngoài kia, Pepper cho biết danh sách của họ có thể là một khởi điểm tốt cho các nhà nghiên cứu của dự án tím kiếm trí thông minh ngoài Trái Đất - viết tắt là SETI.
"Đây có thể là danh sách mục tiêu cho những tìm kiếm của SETI," ông nói. "Bất cứ ai ở những hành tinh đó đều có được vị trí độc nhất để biết tới Trái Đất."
Hình minh họa về sự sụt giảm độ sáng của một ngôi sao khi có hành tinh lướt qua phía trước nó (hiện tượng quá cảnh).
Trái Đất - một ngoại hành tinh
Từ khoảng cách nhiều năm ánh sáng, Trái Đất thực sự không ấn tượng cho lắm - trừ khi tính tới những công nghệ kính thiên văn phức tạp hơn trong tương lai. Bất cứ ai quan sát Trái Đất dưới dạng một ngoại hành tinh quá cảnh sẽ không thể nhìn thấy hành tinh của chúng ta như một ốc đảo xanh tươi tràn ngập màu sắc như trong những bức ảnh vệ tinh cận cảnh. Họ chỉ đơn giản nhìn thấy một khối đá đang cản trở tầm nhìn của họ về phía Mặt Trời.
Nhưng các nhà thiên văn vẫn có thể thu thập được nhiều thông tin bằng cách xem xét cách mà một hành tinh làm mờ ngôi sao của nó khi lướt qua. Họ có thể ước tính kích thước, chu kỳ quỹ đạo và thậm chỉ cả mật độ của hành tinh và qua đó xác định xem nó là một hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc hay một hành tinh đá như Trái Đất. Ví dụ, chúng ta đã biết được thông tin về khoảng 5 hành tinh mà Pepper và Kaltenegger cho rằng từ đó người hành tinh khác có thể nhìn thấy chúng ta. Chúng được ước chừng là các siêu Trái Đất - những hành tinh lớn hơn Trái Đất nhưng nhỏ hơn Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.
Khi một hành tinh đi qua phía trước ngôi sao của nó, các nhà thiên văn cũng có được cơ hội hiếm hoi để nhìn sâu vào khí quyển của nó (nếu nó có khí quyển). Khi ánh sáng đi qua khí quyển của một hành tinh, nó mang theo một ít thông tin về thành phần của bầu khí quyển đó.
Theo Pepper cho biết, ánh sáng đi qua khí quyển sẽ mang theo những dấu hiệu phân tử của các khí thành phần trong khí quyển đó. Sử dụng thông tin này, các nhà thiên văn có thể xác định được thành phần khí quyển. Và mặc dù đó là một việc khó khăn, nó vẫn là cách tốt nhất để tìm kiếm sự sống trong vũ trụ, bởi sự tồn tại của oxy hay bất cứ phân tử nào khác vốn không thể tồn tại nếu không có sự sống sinh học chính là những dấu hiệu tốt cho sự sống bên ngoài thế giới của chúng ta.
Trái Đất sẽ là một mục tiêu khá hấp dẫn đối với một nhà thiên văn học ở hành tinh khác khi phát hiện ra thành phần khí quyển của chúng ta. Với lượng lớn oxy, methane, carbon dioxide và nhiều loại khí khác, hành tinh của chúng ta sẽ được xác định là giàu tiềm năng cho sự sống.
"Theo những gì chúng ta biết cho tới nay, thì khí quyển như của Trái Đất không thể có bất cứ cách nào có được nếu không có sự sống," Pepper nói.
Một dấu hiệu thậm chí còn mạnh hơn về sự sống ngoài hành tinh có thể tới từ tín hiệu điện từ, chẳng hạn như sóng vô tuyến phát ra từ những thiết bị viễn thông của chúng ta. Những tín hiệu đó là những gì mà SETI đang tìm kiếm trong vũ trụ.
Những nỗ lực đó đã mang lại một vài tín hiệu tiềm năng trong những năm qua - mặc dù không thứ gì trong số đó mang lại được bằng chứng đủ thuyết phục. Chẳng hạn, mới gần đây, đã có thông tin về một tín hiệu đầy hấp dẫn được phát hiện từ sao Proxima Centauri. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã hết sức thận trọng và nhấn mạnh rằng mặc dù họ chưa xác định được chính xác nguồn gốc của tín hiệu này, nhưng nhiều khả năng là các nhiễu sóng do chính con người gây ra.
Tuy nhiên, nếu như sự sống ngoài hành tinh đủ phát triển để có khả năng quan sát tương đương với Đài quan sát Green Bank trên Trái Đất, họ sẽ dễ dàng phát hiện được hoạt động điện từ để từ đó biết chắc rằng hành tinh của chúng ta không chỉ có đá và nước.
Một hành tinh khác không cần thiết phải thấy Trái Đất đi qua phía trước Mặt Trời mới phát hiện được bức xạ điện từ của chúng ta. Nhưng Pepper cho biết nghiên cứu của họ tập trung vào những hành tinh có nhiều khả năng tìm thấy Trái Đất nhất. Và do đó thì việc nhìn thấy sự quá cảnh của Trái Đất là cách tốt nhất để họ phát hiện ra chúng ta.
Tất nhiên, việc chúng ta có thực sự muốn họ tìm thấy chúng ta hay không thì lại là một câu hỏi hoàn toàn khác.
R.T
Theo Astronomy
Đọc thêm bài: Ngoại hành tinh và đáp án cho những câu hỏi hóc búa nhất của nhân loại.
