Chúng ta có đơn độc trong vũ trụ này không? Câu trả lời dù có hay không vẫn luôn khiến ta phải rùng mình. Nếu ta là những kẻ duy nhất, phải chăng đó là do có đấng tạo hóa nào đó đã ưu ái hành tinh nhỏ bé này? Còn nếu không, có khi nào ta chưa tìm ra những người ngoài hành tinh đang ẩn náu đâu đó ngoài kia?
Làm thế nào để ta biết được thế giới này có những kẻ lạ mặt hay không? Có lẽ, có một người đã đưa ra được phép tính khả thi để trả lời câu hỏi đó.
PHƯƠNG TRÌNH DRAKE
Frank Drake, nhà thiên văn, vật lý lý thuyết lỗi lạc của nhân loại đã có một trong những công thức để đời, sánh ngang với E=mc2 của Einstein. Đây là công thức đã đưa nhân loại lên một tầm cao mới trong hành trình nghiên cứu sự sống ngoài hành tinh. Và đó là phương trình mang tên ông, phương trình Drake, được công bố vào năm 1961.
Ngay khi được công bố, phương trình Drake đã thu hút được rất nhiều sự chú ý của các nhà khoa học bởi sự đơn giản, dễ hiểu và thực tế đến không tưởng. Phương trình này được cấu thành từ 7 yếu tố khác nhau và kết quả sẽ là khả năng tồn tại của sự sống ngoài hành tinh.
Làm cách nào để Drake có thể xác định 7 yếu tố đó và 7 yếu tố đó là gì?
Phương trình Drake
Đầu tiên là R*, biểu thị cho tỷ lệ hình thành ra một ngôi sao mới trong thiên hà mỗi năm.
Fp, biểu thị cho số lượng ngôi sao có hệ hành tinh.
Ne, biểu thị cho những hành tinh trong các hệ hành tinh kể trên có khả năng chứa đựng sự sống.
Fe, số lượng những hành tinh có khả năng chứa sự sống mà thực sự có sự sống.
Fi, con số biểu thị cho những hành tinh trong tập hợp trên có thể đưa sự sống đến với trí tuệ.
Fc, những hành tinh chứa đựng các nền văn minh mà có khả năng tồn tại tới lúc chúng khám phá vũ trụ như chúng ta.
Và yếu tố cuối cùng, L, thời gian để các nền văn minh này đưa ra các thông điệp liên hành tinh và liên lạc với chúng ta.
Các yếu tố trên vừa bổ sung cho nhau vừa định nghĩa cho nhau, cùng nhau nói lên một điều rằng:
“Nếu ngoài kia có nền văn minh ngoài vũ trụ mà ta có thể bắt gặp được thì nó ắt hẳn sẽ phải nằm trên một hành tinh trong hệ hành tinh có khả năng chứa đựng sự sống, tồn tại đủ lâu để có thể phát triển khả năng thu phát tín hiệu vũ trụ”
Nghe có vẻ đơn giản, nhưng khi ta bắt tay vào tính toán, những con số hữu hình này bỗng trở nên vô tưởng.
HÀNH TINH SỐNG?
Tại sao lại vô tưởng? Chẳng phải phương trình khá rõ ràng sao? Chúng ta lấy tỷ lệ những ngôi sao mới sinh ra nhân với tỷ lệ những ngôi sao có hệ hành tinh nhân với tỷ lệ những hành tinh chứa đựng sự sống và cứ thế ra là kết quả thôi phải không?
Đúng là vậy, nhưng điều khiến những con số này vô tưởng là tầm hiểu biết của chúng ta với sự vĩnh cửu của vũ trụ hữu hạn này.
N*
Với yếu tố đầu tiên, tỷ lệ những ngôi sao được ra đời mỗi năm, có nghĩa là để sự sống tồn tại, nó cần bám vào những ngôi sao có độ sáng phù hợp, không quá khổng lồ, không quá sáng và không quá tối để các hành tinh quanh nó không mất cân bằng sự sống. Chúng ta có một ví dụ cho ngôi sao kiểu này và nó là thứ trên trời mỗi ngày, mặt trời.
Mặt trời là sao trong dãy chính, nghĩa là ngôi sao trưởng thành với kích thước phù hợp. Nó không yếu như các sao lùn và cũng không quá mạnh như các sao trắng xanh. Và để xác định sự tồn tại của các ngôi sao này, ta cần chỉ ra tỷ lệ hình thành của chúng trong mỗi năm, từ đó suy ra được tiềm năng chúng mang tới cho sự sống.
Tuy nhiên, khi đặt câu hỏi mỗi năm có bao nhiêu sao mới được hình thành, ta sẽ thường nghĩ tới một con số nào đó xa vời và khổng lồ như cả trăm cả ngàn sao. Tất nhiên, với vũ trụ khổng lồ, con số khổng lồ là điều dễ hiểu. Nhưng sự thực thường mất lòng. Số lượng sao mới ra đời mỗi năm chỉ vỏn vẹn khoảng 3 sao.
3 sao không thực sự là 3 ngôi sao mới, nó chỉ ra rằng mỗi năm theo thời gian Trái Đất, dải ngân hà của chúng ta sẽ hội tụ được khối lượng vật chất tương đương 3 mặt trời của chúng ta. Nghĩa là có thể sẽ có 3 ngôi sao tương tự như mặt trời được ra đời hoặc một ngôi sao to bằng 3 mặt trời, hoặc sau 3 năm thì sẽ có một ngôi sao to bằng 9 mặt trời được ra đời. Cho dù có thế nào thì tỷ lệ vẫn luôn là khoảng 3 sao.
Fp và Ne
Yếu tố tiếp theo là Fp, chỉ ra rằng trong số những ngôi sao kể trên, chúng ta chỉ có thể có sự sống nếu chúng có hệ hành tinh. Điều này thoạt đầu nghe có vẻ dễ hiểu, rằng nhìn vào hệ mặt trời của chúng ta, ta sẽ dễ liên tưởng tới việc mọi ngôi sao ngoài kia đều có cho mình một gia đình nhỏ bé gồm nhiều hành tinh khác nhau. Nhưng sự thật thì thường mất lòng.
Mặt trời và mọi ngôi sao khác trong vũ trụ này có điểm chung ở khối lượng của chúng. Khối lượng các ngôi sao đều to hơn nhiều so với những hành tinh. Hành tinh lớn nhất ta xác định được có khối lượng gấp 8 lần sao Thổ, nhưng nó vẫn chỉ là hạt cát so với một sao lùn đỏ.
Và theo thuyết tương đối, những thứ nặng thường sẽ lôi kéo nhau, các ngôi sao quanh vũ trụ thường tụ lại thành một cặp, bay quanh nhau và tạo ra một cặp sao đôi. Nhưng điều đó chắc không ảnh hưởng gì đúng không? Các ngôi sao có hệ hành tinh vẫn chiếm số nhiều phải không nào? Thực ra thì…không. Tỷ lệ các cặp sao đôi hay hệ Binary Stars chiếm tới 85% các ngôi sao trong vũ trụ, và đó là ta còn chưa kể tới các hệ thống quỹ đạo phức tạp hơn như hệ thống 3 sao Trinary System và cả hệ thống sao siêu cao cấp như DI Cha với 2 cặp sao đôi cùng bay quanh nhau, tạo ra hệ 4 sao.
Nhìn chung, những ngôi sao chứa đựng các hành tinh và tạo ra hệ hành tinh không phải là hiếm nhưng nó không phải là số đông, kéo tỷ lệ các ngôi sao có khả năng chứa đựng sự sống xuống một cách đáng kể.
Và từ đây trở đi, ta cần hạ thấp kỳ vọng xuống để có thể chấp nhận được những con số vô tưởng vẫn đang chờ đợi ta.
Ne, tỷ lệ những hành tinh có khả năng chứa đựng sự sống sẽ phải nằm trong tập các hành tinh nằm trong hệ hành tinh nhỏ con mà ta vừa kể trên. Từ tỷ lệ nhỏ đó, ta còn phải tìm ra tỷ lệ nhỏ hơn với những hành tinh không ở quá gần ngôi sao trung tâm hoặc ở quá xa, khiến dung môi cần thiết cho sự sống như nước và Ammonia bị bốc hơi hoặc bị đóng băng.
Chỉ trong những môi trường phù hợp thì các hành tinh này mới có thể giúp mầm mống sự sống phát triển. Khu vực an toàn đó có tên là vùng Goldilock, nơi hành tinh nhận lượng nhiệt vừa đủ để có thể nuôi dưỡng sự sống.
Câu hỏi dễ đặt ra là có bao nhiêu hành tinh trong khu vực này. Nhưng câu hỏi chính xác hơn cần đặt ra là có bao nhiêu hành tinh có khả năng chứa đựng sự sống nằm trong khu vực này. Câu trả lời thực sự khá bất ngờ, trong hàng tỷ tỷ ngôi sao ngoài kia, chúng ta có thể xác định được có ít nhất 3400 hành tinh như thế này trong dải ngân hà của chúng ta. Ta gọi chúng là các Exo-planet.
Những hành tinh khí ga khổng lồ và hành tinh đất đá đều có thể là các Exo-planet, có tiềm năng chứa đựng sự sống. Nhưng chỉ có hành tinh đất đá mới có thể chứa đựng sự sống có trí tuệ. Tuy nhiên những hành tinh này không thể quá lớn hoặc quá nhỏ. Thêm vào đó, chúng còn phải chứa đựng khí quyển đủ khả năng bảo vệ sự sống khỏi bức xạ vũ trụ. Như cách Trái Đất có tầng ozone để phục vụ mục đích đó, các hành tinh có tiềm năng chứa đựng sự sống không chỉ phải nằm vừa vặn trong khu vực Goldilock mà còn phải có những yếu tố nhất định như tầng khí quyển dày hoặc lõi có từ trường tốt đủ để khiến các cơn sóng vũ trụ không hủy diệt hành tinh. Sự khác biệt nhỏ bé này dù không quá quan trọng trong mắt chúng ta nhưng nó là điều khiến Trái Đất, sao Kim và cả sao Hỏa cùng nằm trong vùng Goldilock nhưng chỉ có Trái Đất chứa sự sống.
Fe, Fi, Fc
Với ngần ấy thử thách, ta có thể dễ dàng thấy rằng việc tìm ra một hành tinh có khả năng chứa đựng sự sống không hề “dễ dàng” như ta nghĩ. Vậy, hãy cứ cho rằng ta có một hành tinh nào đó đang ở trong vùng an toàn, không chỉ được bảo vệ mà còn có mầm mống của sự sống, chúng ta có thể kỳ vọng gì ở hành tinh này?
Điều đầu tiên ta có thể kỳ vọng là những vụ tấn công từ vũ trụ và từ chính hành tinh đó. Từ khi được hình thành cách đây 4,5 tỷ năm, Trái Đất đã hứng chịu vô vàn những cuộc tấn công dã man từ vũ trụ bao la. Một trong số đó là cuộc đổ bộ của tiểu hành tinh Theia, xáo trộn toàn bộ cấu trúc hành tinh và sinh ra mặt trăng. Thêm vào đó là viên gạch khổng lồ đã va vào Chixulub và tiêu diệt toàn bộ khủng long. Và chúng ta còn chưa nói tới những cuộc tuyệt chủng đã xảy ra trên hành tinh này. Khí hậu là một thứ nhạy cảm, vị trí của hành tinh so với ngôi sao trung tâm có thể khiến cả hành tinh rơi vào băng giá và hủy diệt sự sống.
Sự sống cơ bản là các sinh vật đơn bào, chúng không thể tính là người ngoài hành tinh được. Và để chúng có thể trở thành các sinh vật đa bào, chúng cần phải tìm cách tồn tại trong một thiên hà chứa đựng vô vàn những quả bom hạt nhân đang trực chờ lao tới và hủy diệt mọi thứ.
Yếu tố Fe chỉ ra rằng trên các hành tinh trong vùng Goldilocks, những hành tinh có chứa sự sống mới được tính. Nhưng ngay khi nghĩ tới khái niệm đó, ta đã thấy nó hiếm đến thế nào. Giờ đây khi ta đính kèm với yếu tố tiếp theo là Fi, biểu thị cho những nền văn minh có thể ra đời từ những hành tinh đó, tỷ lệ của nó sẽ nhỏ tới mức nào?
Trái Đất đã tồn tại từ 4,5 tỷ năm trước và dấu vết đầu tiên về sinh vật giống người là ở 2,8 triệu năm trước. 4,5 tỷ năm và 2,8 triệu năm là khoảng cực kỳ xa cách và chúng ta mới chỉ thực sự trở thành nền văn minh cách đây khoảng 12.000 năm.
Với cơ may của một hành tinh nào đó chứa đựng sự sống, có thể giúp chúng tiến hóa từ đơn bào thành đa bào rồi qua quãng thời gian khổng lồ để chúng có thể trở thành những nền văn minh lớn, đủ khả năng để duy trì nòi giống và vượt qua các mâu thuẫn xã hội, chúng ta có khả năng đặt hy vọng vào việc chúng sẽ tiến tới khoa học vũ trụ và bắt đầu thu phát các tín hiệu ra ngoài không gian vô tận.
Chúng ta không thể nào phóng lời chào ra vũ trụ và hy vọng nền văn minh cổ đại, vẫn còn đang nhặt đá xếp thành kim tự tháp nghe thấy được. Họ cần phải có công nghệ đủ thông minh để tiếp nhận các tín hiệu đó rồi đáp trả lại. Vậy nên kể cả ngoài kia có sự sống thật, chúng ta cũng phải cực kỳ thận trọng khi nói rằng họ có sự phát triển tương tự như ta. Hãy nhớ rằng cách đây 100 năm, chúng ta còn đang tưởng tượng rằng năm 2000 sẽ là kỷ nguyên của sự sống trên các đám mây mà đến tận năm 1950, chúng ta vẫn còn chưa bao giờ tưởng tượng nổi một ngày nào đó trong tương lai con cháu của chúng ta sẽ có thể nói chuyện trực tiếp với ai đó ở bên kia địa cầu. Chỉ trong 1 thế kỷ, sự khác biệt về công nghệ, kỹ thuật và tư tưởng đã vô cùng lớn. Vậy với một nền văn minh cách chúng ta cả trăm năm ánh sáng, chúng ta có quyền gì để nói rằng họ cũng đang có một Youtube, một Facebook, một Apple, một hệ thống thu phát sóng điện từ ngoài vũ trụ như ta?
Và đó cũng là lý do vì sao yếu tố cuối cùng quan trọng đến như vậy.
L
L, thời gian, nó không chỉ chi phối sự tồn tại của nền văn minh ngoài vũ trụ mà còn đặt chúng ta vào một bộ khung khổng lồ của sự sống. Con người mất bao lâu để có thể đặt chân lên mặt trăng? Con người mất bao lâu để có thể biến từ một loài săn bắt hái lượm thành những sinh vật thông minh biết nhảy nhót trước chiếc điện thoại? Bao lâu nữa thì chúng ta gặp sự cố như loài khủng long?
Nếu nền văn minh vũ trụ sinh ra ở ngôi sao gần chúng ta nhất, Proxima Centauri, một lời chào họ gửi tới chúng ta sẽ phải mất 4,5 năm mới tới nơi. Và để đáp lại họ, chúng ta sẽ mất gần 10 năm. Chúng ta không thể không nhắc tới sự giãn nở của vũ trụ và những cản trở nó đưa ra dành cho liên lạc xuyên vì sao. Nếu nền văn minh vũ trụ cách chúng ta xa hơn, ở đâu đó cách đây 100 năm ánh sáng, họ có thể gửi lời chào tới chúng ta lúc ta còn đang ở đây và khi họ nhận lại lời đáp thì ta đã trải qua 2 cuộc thế chiến rồi. Vậy nếu nền văn minh đó cách chúng ta cả triệu năm ánh sáng thì sao? Họ gửi lời chào tới chúng ta và kỳ vọng khủng long đáp lại sao? Hay họ gửi lời chào tới khủng long và mong con người đáp lại?
Cuộc gọi Facetime xuyên vũ trụ nghe có vẻ thú vị nhưng nó thực sự là một khoảng cách xa tới mức tuyệt vọng. Kể cả khi chúng ta có tìm được nền văn minh tương tự như ta đi chăng nữa, chuyện liên lạc với họ cũng không thể nào được khẳng định.
Đến đây, ta có thể tổng kết lại phương trình của Drake dưới một câu như sau:
Để xác định được nền văn minh vũ trụ, ta cần tìm ngôi sao có hệ hành tinh, chứa hành tinh nằm trong vùng an toàn, hành tinh đó cần phải có đủ khả năng duy trì và nuôi dưỡng sự sống sao cho nó có thể tiến hóa thành sự sống văn minh, phát triển được công nghệ thu phát vũ trụ và có khả năng liên hệ được với chúng ta trong khoảng thời gian hợp lý.
Nếu câu vừa rồi không khiến bạn tuyệt vọng trong việc tìm sự sống ngoài hành tinh thì tôi không biết phải nói sao nữa. Cơ may nào để trong tiểu số các ngôi sao chứa đựng hệ hành tinh ngoài kia có hành tinh nào đó có khả năng chứa sự sống? Cứ cho rằng nó có thể chứa sự sống đi, nó sẽ là sao Hỏa, sao Kim hay là Trái Đất? Cứ cho rằng nó là Trái Đất đi, chúng ta có dám chắc rằng chúng sẽ có sự sống không? Rồi cứ cho rằng nó có sự sống đi, chúng có khả năng sống sót không hay sẽ như loài khủng long? Rồi cứ cho rằng sự sống sẽ có cách để trỗi dậy và phát triển, trở thành loài sinh vật thông minh và biết xây dựng nền văn minh đi, cơ may nào để chúng có thể phát triển công nghệ vũ trụ? Rồi cứ cho rằng chúng có công nghệ vũ trụ đi, cơ may nào để chúng tồn tại trong khoảng thời gian mà ta có thể liên lạc được?
Nói ngắn gọn, kể cả là có người ngoài hành tinh thật đi chăng nữa, chúng ta có cơ may nào để tiếp cận họ không?
Nhìn vào những yếu tố trong phương trình Drake, ta có thể đặt vào những con số cụ thể và bắt đầu tính về khả năng sự sống ngoài hành tinh có thể tồn tại và có thể liên lạc được. Nhưng rồi khi chỉ ra những thử thách của sự sống, ta dần nhận ra một vấn đề: Để sự sống tồn tại và phát triển, nó cần không chỉ có vài yếu tố kể trên mà còn có vô vàn những tiểu tiết khác nữa.
Chúng ta thực sự may mắn. Những thiên thạch chết chóc đã bị sao Mộc hút hết, những thiên thạch khác thì đều bị Mặt Trăng cản trở. Rồi trước mặt chúng ta là hai hành tinh đất đá liều lĩnh, dám đối diện với Mặt Trời và hứng chịu những cơn bão khổng lồ hộ chúng ta. Khi nhìn vào vùng an toàn của sự sống, ta có 3 hành tinh và chỉ 1 có sự sống. Chúng ta may mắn đến mức nào? Tỷ lệ 1 trên 3 thôi sao? Hay chúng ta còn may mắn đến mức khó hiểu hơn nữa?
Vào đầu thế kỷ mới, hai nhà thiên văn mang tên Peter Ward và Donald Brownlee đã cùng nhau đặt câu hỏi về sự may mắn của nhân loại và họ đã xuất bản cuốn “The Rare Earth Hypothesis”, tạm dịch, “Giả thuyết Trái Đất Hiếm”.
TRÁI ĐẤT HIẾM
Chúng ta là một sinh vật nhỏ nhoi sống trong một hành tinh bé tí bay quanh một ngôi sao tí hon trong một thiên hà bình thường. Chúng ta là như vậy đúng không? Chỉ là những kẻ tầm thường của vũ trụ, được sinh ra bởi sự ngẫu nhiên của tạo hóa. Nhưng mọi thứ có ngẫu nhiên như ta nghĩ không?
Giả Thuyết Trái Đất hiếm của Peter và Donald đặt ra những thử thách về mặt sinh học và thiên văn học cho sự tồn tại của sự sống. Để sự tiến hóa phức tạp như hành tinh của chúng ta được ra đời, nó đòi hỏi sự tập trung đến mức hoàn mỹ của các chi tiết, tình huống ngẫu nhiên. Các chi tiết cơ bản có thể kể đến bao gồm việc nó nằm trong hệ hành tinh, có ngôi sao trung tâm, có hành tinh có các đặc tính cần thiết như việc được nằm trong vùng Goldilock, được bảo vệ bởi các hành tinh lớn như sao Mộc, được tồn tại là một hành tinh đất đá, được duy trì với kiến tạo mảng, có từ trường, có thạch quyển, khí quyển, đại dương, có các cuộc va chạm thiên thạch chứa đựng các tảng băng lớn chứa nước và Oxy, có những chất hữu cơ đủ khả năng tạo ra sức sống cho các sinh vật đơn bào đầu tiên, có sự tiến hóa của động thực vật và bảo toàn sự tiến hóa đó đủ lâu để không gặp tuyệt chủng và còn nhiều yếu tố khác nữa.
Đầu tiên, hãy cùng phân loại các nhóm yếu tố để ta có cái nhìn bao quát hơn về sự hiếm hoi của hành tinh này.
Nhóm yếu tố đầu tiên là địa điểm.
Chúng ta phải cực kỳ may mắn mới được lọt vào trong thiên hà này và nằm ở vị trí này của thiên hà đó. Tại sao lại như vậy? Khái niệm khu vực an toàn hay Goldilock Zone không chỉ áp dụng với hệ hành tinh mà còn với cả thiên hà. Mọi thiên hà đều được sinh ra nhờ trọng lực khổng lồ của hố đen trung tâm. Hố đen này sẽ hút các ngôi sao về phía mình và tạo ra lỗi cực đặc, cực sáng, đây chính là trung tâm thiên hà.
Trung tâm thiên hà là nơi không chỉ chứa bức xạ từ hố đen khổng lồ mà còn từ vô vàn những ngôi sao khác, bao gồm cả các siêu tân tinh đang tập trung quanh đây. Sự sống trong bể bức xạ đó gần như là không thể xảy ra. Thêm vào đó, với mật độ ngôi sao dày đặc, chúng có thể dễ dàng lôi kéo các hành tinh khác ra khỏi hệ hành tinh của chính mình và trở thành các cục đá lạnh lẽo lạc trôi trong không gian vô tận.
Khu vực trung tâm nguy hiểm là vậy, khu vực xa xôi ngoài rìa thiên hà cũng hiểm nguy không kém. Kim loại dù không trực tiếp tạo nên sự sống nhưng nó là yếu tố tiên quyết để hình thành các hành tinh đất đá, giúp sự sống có thêm khả năng sống sót. Ở khu vực rìa thiên hà, mật độ kim loại giảm đáng kể khiến việc hình thành hệ hành tinh đã khó nay còn khó hơn vì không đủ vật chất nặng để lôi kéo các khối đất đá lại với nhau.
Suy cho cùng, chỉ có một vành đai mỏng manh ở giữa thiên hà là đủ khả năng tạo điều kiện cho sự sống, vùng Goldilock của thiên hà. Và Trái Đất chúng ta hay rộng hơn là Mặt Trời của chúng ta nằm ngay trong khoảng lặng yên tĩnh này.
Nhóm yếu tố thứ 2 là ở chính ngôi sao và hành tinh của chúng ta.
Chúng ta thực sự quá may mắn khi được sống trên hành tinh đất đá bay quanh một ngôi sao cỡ vừa nằm ở giữa dãy chính của các ngôi sao. Điều đó có thể hiểu là Mặt trời không quá to, không quá nhỏ, không quá sáng mà không quá tối, nó vừa đủ sáng, vừa đủ tối, vừa đủ ấm vừa đủ lạnh trong các điều kiện khắc nghiệt khác nhau trong vài tỷ năm qua.
Khi Trái Đất chạm điểm xa mặt trời nhất trong quỹ đạo của nó, nhiệt độ vẫn đủ để duy trì sự sống. Rồi khi Trái Đất gần mặt trời nhất, nhiệt độ không quá nóng khiến sự sống bị thiêu rụi. Nếu như mặt trời yếu đi 0.1% thôi, Trái Đất sẽ ngay lập tức rơi vào kỷ băng hà và có lẽ nhân loại sẽ không còn ở đây để xem Youtube nữa. Chỉ với vài chục năm xả khí CO2 ra khí quyển thôi mà chúng ta đã gặp vô vàn thảm họa thiên nhiên rồi, vậy hãy tưởng tượng mặt trời nóng lên tầm 1% thì mọi thứ sẽ còn kinh khủng hơn đến thế nào.
Chúng ta có thể tranh luận rằng các ngôi sao lớn hơn, nóng hơn thì ta có thể sống trên hành tinh ở khoảng cách xa hơn. Điều này tuy đúng khi cân nhắc về nhiệt độ mà hành tinh đó tiếp nhận, miễn nó vẫn đang nằm trong vùng Goldilock thì nó vẫn có đủ nhiệt để sưởi. Tuy nhiên ngôi sao lớn hơn tương đương với độ bức xạ cao hơn. Những tia laze vũ trụ này sẽ khiến sự sống chết trước khi kịp tiến hóa. Và đồng thời, nến thắp càng sáng đốt càng nhanh, những ngôi sao lớn và mạnh kia sẽ trở thành các sao đỏ khổng lồ, trở thành những ngọn lửa thiêu rụi mọi hành tinh quanh nó trước khi các hành tinh đó kịp có sự sống.
Về hướng ngược lại, các ngôi sao nhỏ hơn như các sao lùn đỏ sẽ có vùng an toàn nhỏ hơn, khiến việc sống trên các hành tinh của hệ hành tinh sao lùn đỏ sẽ vô cùng khó khăn. Vùng an toàn nhỏ nghĩa là hành tinh ở sát với ngôi sao trung tâm. Việc ở sát ngôi sao trung tâm sẽ khiến hành tinh khó có thể tự xoay được. Và việc không tự xoay cũng ảnh hưởng tới sự sống. Một mặt của hành tinh luôn phải đối diện với ngôi sao, bị đốt cháy và không thể sống được. Trong khi đó mặt còn lại thì luôn tối và lạnh lẽo, không thể sống được. Nơi có thể duy trì sự sống là ở vùng ven, nơi ngày đêm lẫn lộn, đủ ấm và đủ mát để sự sống tồn tại.
Về Trái Đất, chúng ta cũng vô cùng may mắn khi hành tinh này có kích thước phù hợp để hỗ trợ sự sống. Kích thước của Trái Đất thoạt đầu không đem lại nhiều sự chú tâm, nhưng qua thời gian, khi ta tính đến kích thước các hành tinh khác, một vài yếu tố quan trọng bắt đầu hé lộ.
Các hành tinh nhỏ hơn không thể tạo ra đủ trọng lực để giữ bầu khí quyển quanh mình, khiến nhiệt độ bề mặt hành tinh thấp và không thể duy trì nước ở trạng thái lỏng. Bên cạnh đó, nó cũng có xu hướng nguội nhanh hơn trong quá trình kiến tạo mảng. Điều đó sẽ khiến hành tinh dần trở thành cục đá chết, không có hoạt động núi lửa và dần mất đi khả năng chứa đựng sự sống.
Trong khi đó hành tinh quá lớn sẽ có bầu khí quyển quá dày đặc và ô nhiễm nhà kính. Sao Kim là ví dụ điển hình về vấn đề này. Dù có cùng kích thước với Trái Đất nhưng đây lại là hành tinh đặc hơn với mật độ vật chất cao hơn khiến áp suất bề mặt khí quyển cao gấp 92 lần hành tinh xanh, khiến nhiệt độ bề mặt lên tới 460 độ C, không thể duy trì nước ở dạng lỏng để sinh vật sống bơi lội.
Nhóm yếu tố thứ 3 là ở hệ hành tinh này, hệ mặt trời.
Trái Đất là hành tinh thứ 3 trong chuỗi 8 hành tinh liền kề nhau. Hệ mặt trời của chúng ta chứa đựng 4 hành tinh đất đá ở gần mặt trời và 4 hành tinh khí ga khổng lồ ở sau vành đai thiên thạch. Sự sắp xếp này đã giúp chúng ta có được sự bảo vệ từ cả hai phía. Phía trước là 2 hành tinh đất đá chịu đựng bão mặt trời và những bức xạ khủng khiếp ngôi sao tỏa ra mỗi ngày. Phía sau là các hành tinh khí ga có trọng lực lớn, đặc biệt là sao Mộc, hút về vô vàn thiên thạch khiến sự sống của hành tinh xanh bớt rắc rối hơn.
Khi nhìn lên bầu trời và quan sát, các nhà thiên văn sững sờ khi nhận ra các hệ hành tinh như chúng ta thực sự hiếm. Hầu như mọi hệ hành tinh đều có các siêu Trái Đất, những hành tinh đất đá tụ hợp toàn bộ vật chất nặng gần ngôi sao trung tâm và trở thành hành tinh duy nhất nằm trong vùng Goldilock. Trong khi đó gần mặt trời có tận 2 hành tinh đất đá và chúng ta may mắn khi là hành tinh thứ 3 với kích cỡ hợp lý.
Thêm vào đó, sự tồn tại của các hành tinh khí ga khổng lồ như sao Mộc và sao Thổ còn hiếm hơn. Chỉ có khoảng 10% các hệ hành tinh chứa đựng các đụn khí lớn như thế và trong số ít đó, những hành tinh có quỹ đạo ổn định và bay gần ngôi sao trung tâm còn hiếm hơn. Hầu như mọi hành tinh khí ga đều có quỹ đạo lạ hoặc bay xa ngôi sao của nó.
Để lý giải cho sự bất thường của hệ mặt trời chúng ta, nhà thiên văn Konstantin Batygin đề xuất về sự ra đời của Trái Đất và các hành tinh đất đá nhờ vào sự hình thành của các hành tinh khí ga. Ở thuở hồng hoang của hệ mặt trời, các đụn khí bị sóng năng lượng và bức xạ mặt trời thổi ra xa, để lại các cục đá ở gần. Nhờ các cục đá này mà các hành tinh đất đá được ra đời. Trong khi đó các đụn khí ở xa, nguội hơn, tích tụ lại và trở thành các hành tinh khí ga khổng lồ. Trong quá trình hình thành các hành tinh đất đá, các đụn khí khổng lồ ở vành đai dần ổn định quỹ đạo, cân đối với các hành tinh nhỏ, đồng thời thu hút những thiên thạch ở vành đai thiên thạch rồi ném chúng về phía mặt trời. Nhờ tác động của trọng lực từ sao Mộc và sao Thổ, các thiên thạch này liên tục nã vào các hành tinh nhỏ bên trong. Băng từ các thiên thạch tan ra và trở thành đại dương, giúp cho Trái Đất và sao Hỏa có nước. Trong khi đó sao Kim và sao Thủy vì ở gần mặt trời quá mà không giữ được lượng nước trên bề mặt hành tinh.
Nhờ sự tồn tại của các hành tinh khí ga ở ngoài vành đai thiên thạch mà chúng ta có nước, từ đó sinh ra sự sống. Vậy nên nếu ta tính thêm yếu tố về sự cấu thành của hệ hành tinh vào phương trình sự sống, rất ít thậm chí rất rất hiếm các hành tinh có thể tạo ra được sự sống, chỉ đơn giản bởi vì chúng không có những người khổng lồ bay quanh để bảo vệ và tặng nước.
Yếu tố thứ 4 nằm ở vụ va chạm với Theia, khai sinh ra mặt trăng.
Việc sở hữu vệ tinh tự nhiên hay các mặt trăng là điều vô cùng quen thuộc với các hành tinh. Sao Mộc và sao Thổ sở hữu bộ sưu tập vệ tinh đồ sộ và không việc gì phải ghen tị với Trái Đất. Tuy nhiên, Trái Đất cảu chúng ta lại có điều khiến các hành tinh trên phải hổ thẹn, mặt trăng của chúng ta to một cách lạ kỳ.
Với kích thước gần bằng 25% Trái Đất, Mặt Trăng của chúng ta khiến các nhà thiên văn nhận ra các mặt trăng của các hành tinh khác chủ yếu đều là các thiên thạch chúng bắt được trong quá trình hình thành. Còn mặt trăng của chúng ta thì không, nó không phải là một thiên thạch bị chúng ta bắt được. Cấu trúc hình cầu kèm theo vật chất có tính chất tương tự với hành tinh xanh khiến chúng ta phải đưa ra giả thuyết về vụ va chạm nguyên thủy. Theia, một hành tinh to như Sao Hỏa đã va phải Trái Đất khiến hành tinh xanh nghiêng 23 độ. Những mảnh vụn sinh ra từ vụ nổ tích tụ lại và hóa thành mặt trăng ngày nay. Vậy thì mặt trăng không chỉ chịu trách nhiệm cho độ nghiêng của hành tinh này mà còn giữ vững thủy triều, kích thích sự tiến hóa của giống loài.
Nếu không có mặt trăng, Trái Đất sẽ không có mùa màng, không có thay đổi khí hậu và không có thủy triều. Dù các yếu tố tí hon này không ảnh hưởng trực tiếp đến sự ra đời của nền văn minh tiên tiến. Nhưng để các loài cá có lý do để lên cạn và trở thành các loài sinh vật phức tạp như ngày nay, chúng ta cần đặt niềm tin ở Mặt Trăng.
Không chỉ có các yếu tố kể trên, Peter và Donald còn tranh luận thêm về các yếu tố cấu thành sự sống khác như thời điểm phát triển của Trái Đất, về bầu khí quyển, về những lần chúng ta may mắn thoát chết khi thảm họa vũ trụ như sóng mặt trời và thiên thạch bay trượt quỹ đạo Trái Đất vân vân…
Vì chúng ta chỉ có 1 ví dụ duy nhất về sự sống trong vũ trụ và đó là nhân loại, chúng ta không thể nào nói rằng đây không phải là ví dụ đúng đắn được. Có lẽ chúng ta đã quá may mắn, có lẽ chúng ta đã ra đời nhờ sự xáo trộn một cách đầy ngẫu nhiên mà cũng quá bất ngờ của vũ trụ.
Định lý con khỉ vô hạn chỉ ra rằng, cho con khỉ ngồi trước máy đánh chữ, dù nó không biết chữ và sẽ chẳng gõ được cái gì ra hồn, nhưng với vô hạn con khỉ và vô hạn thời gian, chắc chắn sẽ có một con gõ được tiểu thuyết gì đó sánh tầm Shakespears. Đây chỉ là một phép ẩn dụ để nói lên tác động của sự vô hạn lên khái niệm ngẫu nhiên. Rằng khả năng cho dù có bé đến mức nào, với vô hạn thời gian và vô tận phép thử, cuối cùng thì nó cũng sẽ xảy ra.
Chúng ta có phải tác phẩm của một con khỉ nào đó trong vô hạn con khỉ trong vũ trụ mênh mông này không?
Nói đúng hơn, có khi nào chúng ta là hữu hạn độc nhất của vũ trụ vô hạn không?
Làm sao để chứng minh được điều ngược lại đây? Chúng ta quá độc nhất, quá may mắn, quá thú vị để coi thường tình thế hiện tại. Dù ta tự thấy bản thân chẳng có gì đặc biệt, chỉ là một lũ động vật thông minh loay hoay trên hành tinh xanh nhưng thực sự đó có khi lại là điều đặc biệt nhất vũ trụ có thể đem lại.
Những phân tử Hydro đơn lẻ chẳng làm nên trò chống gì, chúng chỉ là 2 hạt điện ngược dấu hút nhau, nhưng khi cho chúng gặp vật lý, về trọng lực, về lực điện từ, những vật chất mới ra đời, những tính chất mới ra đời, trọng lực bắt đầu thao túng và trở thành các vì sao, các hành tinh, các chất hữu cơ và cuối cùng là con người.
Đây quả thực là một câu hỏi hóc búa. Ta thực sự không có gì đặc biệt trong vũ trụ nhưng chúng ta lại quá đặc biệt trong vũ trụ. Và giờ đây, khi các nhà trức trách Hoa Kỳ bắt đầu công bố với đại chúng rằng họ có tài liệu mật về những cuộc đối mặt trực tiếp với các sinh vật không phải con người, chúng ta không khỏi thắc mắc liệu chúng có thật không.
Sẽ khó có thể có được một Trái Đất khác, như chúng ta ở ngoài kia và hoạt động như chúng ta. Vậy nếu có sự sống không phải con người, đó chắc chắn sẽ là những thứ mà ta không thể hiểu được, không thể với tới được và đặc biệt là không thể làm gì được.
Trong khi chúng ta mới chỉ đặt chân lên được 1 thiên thể trong hệ mặt trời nhỏ con này, sinh vật nào đó đã tìm được cách du hành vũ trụ gấp chúng ta cả trăm ngàn lần. Chuyện này chẳng khác gì những con khỉ mới học cách cầm que đã phải đối đầu với lính thủy đánh bộ tinh nhuệ trang bị từ răng tới móng chân.
Nếu họ tồn tại thật, rằng họ vượt qua mọi định luật vật lý ta đã khám phá ra trong suốt sự tồn tại của nền văn minh này thì quả thực, đây là một ác mộng không thể nguôi.
Chúng ta có muốn tìm người ngoài hành tinh không? Những người tò mò sẽ nói có. Những người sợ thuyết rừng tối sẽ nói không. Những nhà khoa học sẽ nói họ không chắc. Còn với cá nhân tôi, tôi không muốn tìm người ngoài hành tinh, vì có khi họ đã tìm ra chúng ta rồi.
Và vừa rồi là câu chuyện về người ngoài hành tinh, về cách chúng tồn tại, cách chúng hoạt động, những tạo hình khả thi của chúng và cả việc chúng sẽ khó tìm như thế nào. Hy vọng câu chuyện khổng lồ mà khiêm tốn này đã giúp các bạn có thêm chút giải trí.