Tôi tới đây kể cho bạn về sự tìm kiếm thực đối với sự sống ngoài trái đất
Không phải sinh vật hình dáng người nhỏ bé màu xanh đến từ các vật thể bay không xác định sáng chói (UFO)
cho dù điều đó thật tuyệt.
Nhưng ở đây là tìm kiếm các hành tinh quay quanh những vì sao ở rất xa
Mỗi vì sao trên bầu trời là một mặt trời
Nếu mặt trời của chúng ta có nhiều hành tinh
Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa, ...
chắc chắc những vì sao khác cũng sẽ có những hành tinh
và đúng là như vậy.
Và trong hai thập kỷ vừa qua,
các nhà thiên văn học đã tìm ra hành nghìn hành tinh ngoài hệ mặt trời
Bầu trời đêm phủ đầy những ngoại hành tinh
Chúng ta biết, nói theo thống kê
rằng mỗi vì sao có ít nhất một hành tinh.
Trong quá trình tìm kiếm những hành tinh,
trong tương lai, có thể có những hành tinh giống trái đất,
chúng ta có thể giúp giải quyết
vài trong số những câu hỏi thú vị và bí ẩn nhất
mà loài người đối mặt nhiều thiên niên kỷ qua.
Tại sao chúng ta ở đây?
Tại sao vũ trụ tồn tại?
Trái đất hình thành và tiến hóa ra sao?
Bằng cách nào và tại sao sự sống đâm chồi và nảy nở trên hành tinh của chúng ta?
Câu hỏi thứ hai mà chúng ta thường nghĩ tới là:
Liệu chúng ta có đơn độc?
Liệu có sự sống ngoài kia không?
Ai ở ngoài đó?
Các bạn biết đấy, câu hỏi này được bàn cãi từ hàng nghìn năm nay,
ít nhất từ thời các triết gia Hy Lạp
Nhưng tôi ở đây hôm nay để nói với các bạn rằng chúng ta đã tới rất gần
để tìm ra câu trả lời cho câu hỏi này
Lần đầu tiên trong lịch sử loài người chúng ta đã chạm tới điều đó
Giờ đây khi tôi nghĩ về khả năng tồn tại sự sống ngoài kia,
Tôi nghĩ rằng thực tế mặt trời của chúng ta chỉ là một trong nhiều ngôi sao.
Đây là hình ảnh thực của một dải ngân hà,
Chúng ta nghĩ Ngân Hà của chúng ta cũng giống với Ngân Hà này
Nó là tập hợp của những vì sao nằm trong giới hạn.
Nhưng mặt trời của chúng ta là một trong hàng trăm tỷ ngôi sao.
và ngân hà của chúng ta là một trong hàng trăm tỷ ngân hà.
Biết rằng những hành tinh nhỏ rất phổ biến,
Bạn có thể làm phép tính
Và có thể thấy, có rất nhiều vì sao và hành tinh ngoài đó,
chắc chắn, phải có sự sống đâu đó ngoài kia.
Tất nhiên, những nhà sinh học sẽ nổi giận với tôi khi nói như vậy,
bởi chúng ta hoàn toàn chưa có bằng chứng về sự sống ngoài trái đất.
Thật vậy, nếu chúng ta có thể nhìn ngân hà của chúng ta từ bên ngoài
và phóng to tới vị trí mặt trời của chúng ta,
chúng ta thấy bản đồ thực của những vì sao.
Và những ngôi sao được đánh dấu là những ngôi sao có hành tinh đã được tìm thấy.
Đây thực ra chỉ là phần nổi của tảng băng.
Tiếp theo, mô phỏng này cho phép tiến lại gần hệ mặt trời của chúng ta.
Và bạn sẽ thấy những hành tinh.
cũng như vài tàu vũ trụ cũng đang quay quanh mặt trời.
Bây giờ nếu chúng ta tưởng tượng đi tới bờ tây bắc Mỹ
và nhìn lên bầu trời đêm,
hình ảnh mà chúng ta thấy ở đây là một buổi tối mùa thu.
Và bạn có thể thấy hình ảnh của những chòm sao
và một lần nữa, rất nhiều ngôi sao có các hành tinh.
Có một vùng đặc biệt trên bầu trời nơi đó chúng ta có hàng nghìn hành tinh.
Đây là nơi kính thiên văn Kepler hướng tới trong nhiều năm qua.
Hãy phóng gần và nhìn vào một trong những hành tinh được chú ý.
Ngôi sao này được đặt tên là Kepler-186f.
Đây là một hệ thống khoảng 5 hành tinh.
Và thực tế là, đối với hầu hết các hành tinh này, chúng ta không biết nhiều về chúng.
Chúng ta biết kích thước, quỹ đạo và những thứ tương tự.
Nhưng có một hành tinh rất đặc biệt ở đây với tên gọi là Kepler-186f
Hành tinh này ở trong khu vực không quá xa ngôi sao,
vì thế nhiệt độ có thể đảm bảo cho sự sống.
Ở đây, một khái niệm bay bổng đó là chỉ phóng to lên
và cho bạn thấy hành tinh như thế nào.
Vì thế, nhiều người có những khái niệm lãng mạn đối với các nhà thiên văn học.
như là đi đến một kính viễn vọng trên đỉnh đồi đơn lẻ.
và nhìn vào bầu trời đêm tuyệt vời qua một chiếc kính viễn vọng lớn.
Nhưng thực tế, chúng tôi chỉ làm việc với máy tính của chúng tôi giống như mọi người,
và chúng tôi nhận dữ liệu qua thư điện tử hoặc tải xuống các thông tin từ cơ sở dữ liệu
Vì vậy, thay vì đến đây để nói với các bạn
về những điều tẻ nhạt của dữ liệu và phân tích số liệu
và những mô hình máy tính phức tạp chúng tôi đã tạo ra,
Tôi sẽ cố gắng dùng một cách khác để giải thích với các bạn
một vài điều mà chúng ta đang suy nghĩ về hành tinh bên ngoài hệ mặt trời
Đây là áp phích du lịch:
"Kepler-186f:
Nơi cỏ thường xuyên đỏ hơn so với phía còn lại."
Điều đó là vì Kepler-186f quay quanh một ngôi sao đỏ,
và chúng ta cho rằng có thể có cây cối ở đó,
Nếu có cây cối quang hợp,
thì nó sẽ có sắc tố khác và nhìn như màu đỏ.
"Có trọng lực vào khoảng HD 40307g,
là một siêu trái đất."
Hành tinh này to nặng hơn trái đất,
và có trọng lực lớn hơn.
"Thư giãn trên Kepler-16b,
nơi bóng của bạn luôn có bạn đồng hành."
(Khán giả cười)
Chúng ta biết hàng tá hành tinh quay quanh hai ngôi sao,
và có thể có rất nhiều ngoài kia.
Nếu ta có thể tới thăm một trong số chúng,
thì bạn hẳn sẽ nhìn thấy hai hoàng hôn
và bạn có hai bóng.
Vì thế sự thực, khoa học viễn tưởng có một số điều là đúng.
Tatooine từ Chiến Tranh giữa những Vì Sao
Và tôi một số những hành tinh ngoài hệ mặt trời khác
để chia sẻ cùng các bạn.
Đây là Kepler-10b,
Một hành tinh rất nóng.
Nó quay quanh ngôi sao của nó gần hơn 50 lần
so với trái đất của chúng ta quay quanh mặt trời
Và thực sự, nó rất nóng,
Ta không thể tới những hành tinh này, nhưng nếu có thể,
thì chúng ta sẽ bị tan chảy trước khi đến được.
Chúng tôi nghĩ bề mặt của chúng đủ nóng để nung chảy đá
và có những hồ nham thạch lỏng.
Gliese 1214b.
Hành tinh này, chúng tôi biết khối lượng và kích thước
và nó có một mật độ khá thấp.
Nó tương đối ấm áp.
Chúng tôi thực sự không biết gì về hành tinh này,
nhưng một khả năng nó là một thế giới nước,
giống như một phiên bản lớn hơn của trong những mặt trăng lạnh của sao Mộc
mà nó có thể có tới 50% khối lượng là nước.
Và trong trường hợp này, nó có thể có tầng khí quyển hơi nước dày
che phủ một đại dương,
không phải là nước dạng lỏng,
mà là dạng nước ngoại lai, một siêu chất lỏng
không phải khí ga, không phải chất lỏng.
Và cũng không phải dạng rắn,
mà là dạng băng áp lực cao,
giống băng IX.
Do vậy trong số những hành tinh ngoài đó,
và sự đa dạng thật là là đáng kinh ngạc,
chúng ta hầu như muốn tìm thấy những hành tinh mà được gọi là Goldilock
Không quá lớn, không quả nhỏ
Không quá nóng, không quá lạnh-
nhưng đơn giản là phù hợp cho sự sống.
Nhưng để làm điều đó, ta phải có khả năng
nhìn thấy khí quyển chúng,
bởi vì khí quyển giống như một tấm chăn giữ nhiệt--
như kiểu hiệu ứng nhà kính.
Ta phải có khả năng đánh giá khí nhà kính
của các hành tinh khác.
Tất nhiên, khoa học viễn tưởng có một vài điều sai.
Tập đoàn Star Trek
đã phải di chuyển khoảng cách vô cùng lớn với một tốc độ khó tin
để quay quanh các hành tinh khác
để Spock có thể phân tích khí quyển
để biết liệu nó có thể sống được không
hoặc có tồn tại những dạng sống ở đó.
Thực tế, ta không cần di chuyển với tốc độ cực lớn
để nhìn khí quyển những hành tinh khác,
mặc dù vậy tôi không muốn can bất kỳ kỹ sư tài năng nào
mong muốn tìm ra cách thực hiện điều đó.
Chúng ta thực ra có thể nghiên cứu khí quyển của các hành tinh
tại đây, từ quỹ đạo của trái đất.
Đây là hình ảnh của kính viễn vọng không gian Hubble
chụp bởi trạm Atlantis khi nó khởi hành
sau chuyến du hành cuối cùng tới Hubble.
Thực tế, họ đã lắp đặt một máy quay mới
qua đó chúng tôi nghiên cứu khí quyển của những hành tinh ngoài hệ mặt trời.
Và cho tới nay, chúng tôi đã có thể nghiên cứu hàng tá khí quyển của các hành tinh,
khoảng 6 trong số chúng với thông tin rất chi tiết.
Nhưng chúng không phải là những hành tinh nhỏ như trái đất.
Chúng là những hành tinh lớn, nóng do đó chúng dễ được quan sát.
Chúng ta chưa sẵn sàng,
Chúng ta chưa có công nghệ phù hợp để nghiên cứu những hành tinh nhỏ.
Nhưng tuy vậy,
Tôi muốn giải thích với các bạn cách mà chúng tôi nghiên cứu về khí quyển của các hành tinh
Vào lúc này, tôi muốn bạn tưởng tượng về một cái cầu vồng
Và nếu chúng ta có thể nhìn cái cầu vồng này gần hơn
Chúng ta sẽ thấy một vài đường màu đen mất đi,
Và đây là mặt trời của ta,
ánh sáng trắng của mặt trời được tách ra,
không bởi các giọt nước mưa, mà bởi máy quang phổ.
Và bạn có thể thấy toàn bộ đường màu đen, các đường kẻ dọc.
Một vài đường rất hẹp, nhưng một vài đường rộng hơn,
Một vài đường bị mờ ở phía lề cạnh.
Và đó thực sự là cách các nhà thiên văn nghiên cứu về các vật thể trên bầu trời,
thực vậy, trong hơn một thế kỷ qua.
VÌ thế ở đây, mỗi nguyên tử và phân tử
có một tập hợp các đường đặc biệt,
một dấu vân tay, nếu bạn gọi thế.
Và đó là cách chúng tôi nghiên cứu khí quyển của các hànhh tinh ngoài hệ mặt trời.
Và tôi sẽ không bao giờ quên ngày tôi bắt đầu nghiên cứu
về khí quyển của hành tinh ngoài hệ mặt trời vào khoảng 20 năm về trước,
rất nhiều người đã nói với tôi,
"Điều đó sẽ không bao giờ xảy ra.
Chúng ta không thể nghiên cứu chúng, Tai sao bạn lại mất thời gian vào đó?"
Đó là lý do tôi thấy vui mừng khi nói với các bạn về tất cả các khí quyển đã được nghiên cứu hiện nay,
và đây thực sự là một chuyên ngành của chúng.
Ví thế khi áp dụng cho những hành tinh khác, những trái đất khác,
mà trong tương lai khi chúng ta có thể quan sát được chúng
loại khí nào chúng ta đang tìm kiếm?
Thực vậy, như bạn biết, trái đất có ôxy trong khí quyển
chiếm 20% tổng dung tích.
Có rất nhiều ôxy.
Nhưng nếu không có cây cối và sự quang hợp,
sẽ không bao giờ có ôxy,
thực tế là sẽ hầu như không có ôxy trong khí quyển.
Ôxy ở đây để duy trì sự sống.
Và mục đích của chúng tôi là tìm kiếm các loại khí trong khí quyển của những hành tinh khác,
những khí mà không phụ thuộc,
và điều đó chúng ta có thể góp cho sự sống.
Nhưng chúng ta nên tìm kiếm những phân tử nào?
Tôi đã nói với các bạn về sự đa dạng của các hành tinh ngoài hệ mặt trời
Chúng tôi mong muốn tiếp tục tìm thấy thêm sự đa dạng trong tương lai
khi chúng tôi tìm những trái đất khác.
Và đó là một trong những điều chính mà tôi đang nghiên cứu hiện nay,
Tôi có một lý thuyết về điều này
Nó nhắc tôi rằng gần như mọi ngày,
Tôi nhận một hoặc nhiều thư điện tử
từ ai đó với một lý thuyết điên rồ về vật lý trọng lực
hoặc vũ trụ học hoặc tương tự thế.
Vì thế, xin đừng gửi thư cho tôi về một trong những lý thuyết điên rồ của bạn.
(Khán giả cười)
Tất nhiên, tôi có riêng một lý thuyết điên rồ của mình.
Nhưng, ai là giáo sư tại MIT mà tôi tìm đến?
Quả thật, tôi đã gửi email cho một người đạt giải Nobel về Sinh Lý học hoặc Y học
và ông ấy nói:"Đồng ý, hãy tới và thảo luận với tôi"
Vì thế, tôi dẫn theo hai người bạn có chuyên môn về hoá sinh
và chúng tôi đã đến để thảo luận với ông ấy về lý thuyết điên rồ của chúng tôi.
Và cái lý thuyết đó là về sự sống tạo ra tất cả phân tử nhỏ,
rất nhiều phân tử.
Giống như, tất cả mọi thứ tôi có thể nghĩ, nhưng không phải như cách nghĩ của một nhà hóa học.
Nghĩ về điều đó:
khí CO2, khí CO,
phân tử Hydrô, phân tử Nitơ
khí mêtan, khí mêtan clo --
rất nhiều loại khí.
Chúng tồn tại vì những lý do khác,
nhưng sự sống cũng thậm chí tạo ra ôzôn.
Vì thế, chúng tôi tới để nói với ông ấy về điều này,
và ngay lập tức, ông ấy phản bác cái lý thuyết này.
Ông cho rằng đây là một giả thuyết không tồn tại.
Vì thế, chúng tôi đã quay về văn phòng
và chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi đã tìm ra một thứ rất thú vị trong một lĩnh vực khác.
Quay lại với các hành tinh ngoài hệ mặt trời,
lý thuyết đó có nghĩa là sự sống tạo ra quá nhiều loại khí khác nhau,
chính xác hàng nghìn khí.
Và vì thế điều chúng ta đang làm hiện nay là cố gắng vạch ra chỉ ra điều đó
đối với hành tinh nào,
những khí nào có thể góp cho sự sống.
Và vì thế, cho tới khi chúng ta tìm ra các khí
trong khí quyển của các hành tinh ngoài hệ mặt trời
chúng ta sẽ không thể biết được chúng được tạo ra
bởi sinh vật thông minh ngoài trái đất hay bởi cây cối
hay bởi đất ẩm,
hay thậm chí bởi vi sinh vật đơn bào đơn giản.
Do đó làm việc với những mô hình
và suy nghĩ về vấn đề hóa sinh,
điều đó thật là tuyệt vời.
Nhưng một thử thách thực sự lớn ở phía trước là: bằng cách nào?
Bằng cách nào chúng ta tìm ra những hành tinh này?
Thực sự có nhiều cách để tìm các hành tinh,
nhiều cách khác nhau.
Nhưng cách mà tôi tập trung nhất là làm cách nào chúng ta có thể mở ra được cánh cổng
nhờ vậy trong tương lai,
ta có thể tìm ra hàng trăm trái đất.
Một điểm nhấn thức sự của việc tìm kiếm dấu hiệu sự sống.
Và thực ra, tôi mới kết thúc điều hành một dự án 2 năm
trong một giai đoạn rất đặc biệt
về một khái niệm mà chúng tôi gọi là "Bóng Sao"
Và Bóng Sao là một màn hình bóng đặc biệt
với mục tiêu là làm Bóng Sao bay lên
để nó chặn ánh sáng của một ngôi sao
từ đó kinh viễn vọng có thể nhìn trực tiếp vào các hành tinh.
Ở đây, bạn có thể thấy tôi và hai thành viên trong nhóm
cầm một mảnh nhỏ của Bóng Sao.
Nó giống một bông hoa khổng lồ,
đây là một trong những nguyên mẫu các cánh hoa.
Ý tưởng là Bóng Sao và kính viễn vọng có thể khởi động cùng nhau,
với những cánh hoa bung ra từ vị trí sắp xếp.
Khung trung tâm sẽ mở rộng,
với những cánh hoa chụp vào vị trí.
Bây giờ, nó phải được làm rất chính xác,
thực tế, các cánh hoa được chuẩn hoá tới từng micrômét.
và chúng phải được triển khai chính xác tới từng milimét
Toàn bộ kiến trúc này phải được bay lên
cách xa kính viễn vọng hàng chục nghìn kilomet
Đường kính của nó vào khoảng khoảng hàng chục mét.
Và mục tiêu là chặn ánh sáng của ngôi sao với độ chuẩn xác cao nhất
vì thế chúng ta có thể nhìn trực tiếp các hành tinh.
Và nó phải có một hình dáng rất đặc biệt,
để tránh sự nhiễu xạ vật lý
Hiện tại, đây là dự án thực tế chúng tôi đã triển khai,
quả thật, bạn sẽ khó có thể tin về độ khó của nó.
do đó để các bạn không tin rằng nó chỉ là một dạng phim ảnh
tôi đưa ra đây một hình ảnh thật
của Bóng Sao thế hệ thứ hai đã được thử trong phòng thí nghiệm
Và trong trường hợp này, tôi chỉ muốn bạn biết
rằng giàn khung trung tâm được dựa trên kinh nghiệm
từ hệ thông vô tuyến lớn có thể triển khai ngoài không gian.
Vì thế, sau toàn bộ những công việc khó khăn đó
là lúc chúng tôi cố gắng nghĩ tới toàn bộ những khí điên rồ có thể tồn tại ngoài kia
và chúng tôi xây dựng những kính viễn vọng không gian phức tạp
mà chúng có thể ở ngoài kia,
cái mà chúng ta đang tìm kiếm?
Thật vậy, trong trường hợp tốt nhất,
chúng tôi sẽ tìm được hình ảnh của một trái đất khác.
Đây là Trái Đất như một chấm nhạt màu xanh da trời.
Và đây là một hình thật của Trái Đất
chụp bởi tàu vũ trũ Voyager 1,
khoảng cách 4 tỷ dặm.
Và ánh sáng đỏ kia chỉ là ánh sáng tán xạ trong ống kính camera.
Nhưng rất tuyệt để xem xét
rằng liệu có những người ngoài hành tinh thông minh
ở một hành tinh quanh một ngôi sao gần chúng ta hay không
và họ tạo ra những kính viễn vọng phức tạp
giống như chúng tôi đang cố gắng tạo ra,
mọi thứ họ sẽ thấy là điểm xanh nhạt này,
một chấm ánh sáng.
Và vì thế thỉnh thoảng, khi tôi dừng lại để suy nghĩ
về những cố gắng trong sự nghiệp và tham vọng to lớn của tôi
thật khó để nghĩ về điều đó
đối lập với sự bao la của vũ trụ.
Mặc dù vậy, tôi sẽ cống hiến cả cuộc đời
để tìm một Trái Đất khác
Và tôi có thể đảm bảo rằng
với thế hệ tiếp theo của kính viễn vọng,
thế hệ thứ hai,
chúng ta sẽ có khả năng tìm và xác định những Trái Đất khác
Và khả năng tách ánh sáng của ngôi sao
nhờ đó chúng tôi có thể tìm kiếm các chất khí
và đánh giá khí nhà kính trong khí quyển,
ước lượng nhiệt độ bề mặt,
và tìm ra dấu hiệu sự sống.
Nhưng hơn thế,
Trong trường hợp tìm kiếm những hành tinh giống Trái Đất,
chúng tôi đang tạo một loại bản đồ mới
của những vì sao cạnh nhau và những hành tinh quay quanh chúng,
bao gồm cả những hành tinh mà con người không thể sống.
Và vì thế, tôi hình dung rằng con cháu chúng ta
hàng trăm năm sau,
sẽ tham gia chuyến du hành giữa các vì sao đến thế giới khác.
Và chúng sẽ nhìn lại chúng ta
như thế hệ đầu tiên tìm ra những thế giới giống Trái Đất.
Cảm ơn các bạn.
(Khán giả vỗ tay)
June Cohen: Tôi có một câu hỏi cho bạn
Quản lý của Rosetta, Fred Jansen
Fred Jansen: Bạn đã đề cập tới một nữa quảng đường thông qua
công nghệ để thực sự nhìn vào quang phổ của
một hành tinh giống Trái Đất hiện vẫn chưa thể làm được
Khi nào bạn cho rằng điều này xảy ra,
và cần cái gì để cho điều đó?
Sara Seager: Thực sự, cái chúng tôi kỳ vọng đó là thế hệ tiếp theo của kính viễn vọng Hubble
Và nó được được gọi tên là kính viễn vọng James Webb,
sẽ được phóng lên vũ trụ vào năm 2018,
và đó là cái chúng tôi đang thực hiện,
chúng tôi đang tìm hiểu một loại hành tinh đặc biệt
được gọi là hành tinh chuyển đổi
và đó sẽ là điểm đầu tiên để nghiên cứu những hành tinh nhỏ
đối với những khí nhằm xác định hành tinh có thể sống được
JC: Tôi cũng sẽ hỏi bạn một câu tiếp, Sara
như một người bình thường.
Tôi thực sự ấn tượng bởi khái niệm trong nghề của bạn
thách thức bạn đối mặt,
khi bạn bắt đầu nghĩ về các hành tinh ngoài hệ mặt trời,
có sự hoài nghi lớn trong cộng đồng khoa học
về việc chúng tồn tại,
bạn đã chứng minh họ sai,
Điều gì đã xảy để bạn làm việc đó?
SS: Thực tế, một điều đối với nhà khoa học,
đó là chúng tôi cần phải hoài nghi,
bởi vì nghề của chúng tôi để đảm bảo điều người khác đang nói
thực sự có ý nghĩa hay không.
Nhưng là một nhà khoa học,
Tôi nghĩ bạn đã thấy nó từ buổi giao lưu này,
nó giống như một nhà thám hiểm.
Bạn có sự tò mò lớn lao,
sự cương quyết này,
sự kiên định sẽ giúp bạn đi tiếp
cho dù người khác có nói gì đi nữa.
JC: Tôi thích điều đó. Cảm ơn bà, Sara
(Khán giả vỗ tay)