Hôm thứ Tư, vào 3:45 chiều, các nhà khoa học từ dự án Breakthrough Listen đã đưa Trạm Đài quan sát Green Bank ở Tây Virginia vào 'Oumuamua—hòn đá không hình dạng rõ nét đã trở thành đối tượng đầu tiên được biết đến đi vào hệ Mặt Trời của chúng ta từ nơi khác trong vũ trụ—và quét nó để tìm dấu hiệu của sự sống thông minh.
Trong sáu giờ, các nhà thiên văn đã thăm dò thiên hà giữa hành tinh. Green Bank quét qua bốn dải tần số radio và hàng tỷ kênh cá nhân, tìm kiếm tín hiệu yếu như tín hiệu từ điện thoại di động của bạn. Những tín hiệu có thể chỉ ra 'Oumuamua không chỉ là một tảng đá mà còn là một chiếc tàu với người ngoài hành tinh—hoặc công nghệ ngoại hành tinh—bên trong.
Cho đến thứ Năm, các nhà thiên văn đã báo cáo rằng những quan sát ban đầu của họ không thu được gì. (Ngạc nhiên!) Nếu 'Oumuamua đang chở những hành khách ngoài hành tinh, họ không tạo ra một tín hiệu liên tục trên các dải tần số mà các nhà nghiên cứu Breakthrough Listen đã theo dõi cho đến nay. Nhưng các nhà khoa học của Listen có thể đã phát hiện điều gì đó: Dù có sự sống bên trong hay không, 'Oumuamua có vẻ như là một phương tiện vũ trụ giữa các hành tinh.
Hôm nay trong tạp chí Nature Astronomy, các nhà thiên văn báo cáo những quan sát ngụ ý rằng 'Oumuamua được bao phủ bởi một lớp vỏ khô giàu carbon có thể đã bảo vệ một lõi băng nước khỏi việc bốc hơi khi nó đi sát Mặt Trời của chúng ta vào đầu năm nay. Bạn có thể hình dung nó như là phần ngoại vi của một chiếc tàu vũ trụ.
Hoặc, nếu bạn thích một phương tiện so sánh khác: "Cơ bản là bạn có một chiếc Baked Alaska thật tốt," như vậy Queen's University astronomer Alan Fitzsimmons, người đã dẫn đầu cuộc điều tra, nói. "Một chiếc Baked Alaska đang cháy với một bề ngoài khá ấm, nhưng với một hỗn hợp lạnh, lạnh bên trong."
Bây giờ, các nghiên cứu viên không thể khẳng định rằng có băng nước ở phần giữa của 'Oumuamua (huống chi có sự sống ngoài hành tinh), nhưng các quan sát phổ thực hiện bởi đội ngũ nghiên cứu của Fitzsimmons ngụ ý rằng đối tượng có thể đã có băng từ lâu, rất lâu trước đây.
Các vật liệu khác nhau phản xạ ánh sáng theo cách khác nhau. Bằng cách phân tích phổ ánh sáng mà một vật thể phản xạ, các nhà thiên văn có thể thấy cách lượng sáng tương đối thay đổi, và tìm kiếm dấu hiệu của các vật liệu nhất định, như kim loại, đá, và băng.
Đội ngũ của Fitzsimmons phát hiện rằng thành phần vật liệu của 'Oumuamua dường như giống với các vật thể ở rìa ngoại của Hệ Mặt Trời của chúng ta. Các nhà thiên văn giả thuyết rằng ngoài Sao Mộc, các vật thể đủ xa so với Mặt Trời để chứa nhiều băng—bao gồm cả trên bề mặt của chúng. Tỷ đô năm trước, khi những hành tinh lớn, ngoại cùng đang hình thành, nhiều trong số những vật thể đó đã bị ném ra xa. Một số vẫn quỹ đạo quanh Mặt Trời ở rìa Hệ Mặt Trời của chúng ta, trong một bong bóng dày của mảnh vụn băng gọi là Đám mây Oort. Một số khác có lẽ đã bị đẩy ra khỏi Hệ Mặt Trời của chúng ta hoàn toàn.
Nếu các hệ thống Mặt Trời khác hình thành giống như của chúng ta, có lý do cho rằng bất kỳ vật thể nào bị ném ra từ một hệ thống như vậy cũng sẽ có băng. "Đó là lý do tại sao chúng tôi nghĩ rằng có khả năng cao sẽ thấy một vật thể ngoại hành hình thành từ băng, không phải từ đá," Fitzsimmons nói. Nhưng khi ‘Oumuamua đi qua Mặt Trời của chúng ta, nó không cư xử như một vật thể được tạo ra từ băng.
"Đó là một bất ngờ thực sự," nói Karen Meech, nhà thiên văn sinh học tại Đại học Hawai'i, người cũng đã công bố những kết quả về 'Oumuamua trong vài tuần gần đây, nhưng không liên quan đến cuộc điều tra của Fitzsimmons. Các nhà nghiên cứu đã giả định rằng vật thể sẽ bốc hơi và phát ra các hạt siêu nhỏ, giống như một con tàu sao chổi. "Nhưng nhiều nhóm đã nhìn rất kỹ, và không có bụi hoặc khí nào thoát ra khỏi vật thể này cả," Meech nói.
Để hiểu tại sao, Fitzsimmons và đội của ông đã nghĩ đến nghiên cứu trong quá khứ. Họ phát hiện rằng trong những năm 1980 và 1990, nhiều nhà thiên văn đã nghiên cứu về những điều có thể xảy ra với các thứ như sao chổi khi bạn mang chúng và đặt chúng vào không gian ngoại hành trong hàng trăm triệu, thậm chí hàng tỷ năm. Điều họ phát hiện là—giống như một món tráng miệng cuốn hút—những vật thể đó được nướng.
Không gian về cơ bản là một lĩnh vực bức xạ lớn với các hạt nhiễm điện di chuyển khắp mọi nơi. Các nhà thiên văn gọi chúng là tia cực quang. Nghiên cứu trước đó cho thấy rằng những tia cực quang làm khô các vật thể băng; băng khô đi và vật liệu còn lại (thường là carbon) liên kết với nhau để tạo thành một lớp vỏ xung quanh vật thể. Độ dày của lớp vỏ đó, và cách nhanh chóng nó hình thành, chưa hoàn toàn rõ ràng, nhưng Fitzsimmons ước lượng rằng sẽ mất khoảng một trăm triệu năm để tạo ra một lớp vỏ dày một nửa mét. Điều đó có thể nghe có vẻ như là một khoảng thời gian dài, nhưng giới hạn trên cho tuổi của ‘Oumuamua là 10 tỷ năm.
Đội của Fitzsimmons ước tính rằng lớp ngoại cùng có thể đã đạt đến nhiệt độ cao nhất là 300 độ Celsius trong lần đi qua Mặt Trời gần nhất của 'Oumuamua, nhưng nó đã cung cấp đủ cách nhiệt để ngăn băng bên trong bốc hơi. Điều đó đặt ra câu hỏi: Liệu nó có thể đã bảo vệ sự sống bên trong thiên thạch, có thể là vi khuẩn nước, khỏi việc bốc hơi cũng?
Tính kỹ thuật mà nói? Đúng. Nhưng Meech nói rằng một rủi ro lớn hơn đối với sự sống vi khuẩn sẽ là những tia cực quang giống như những tia cực quang đã nướng chín bên ngoài của 'Oumuamua từ đầu. Chỉ khi có điều gì đó được chôn sâu bên trong thiên thạch (ví dụ, ở một khoảng cách vài mét) thì nó mới được che chở khỏi bức xạ gay gắt của không gian.
"Đó là nếu có bất kỳ vi khuẩn bên trong, và tôi không nói có, và tôi cũng không nghi ngờ có," Meech nói. Không phải là cô phản đối việc tìm kiếm sự sống ngoại hành trên thiên thạch ngoại hành—vi khuẩn hoặc khác. Cuối cuộc trò chuyện, cô tham chiếu lại các nhà khoa học của dự án Breakthrough Listen và cuộc thẩm vấn liên tục của họ với 'Oumuamua bằng Kính viễn vọng Green Bank.
"Tôi rất hào hứng khi thấy thí nghiệm đó," cô nói. "Bạn biết đấy, đó là một cơ hội nhỏ. Đối tượng này hoàn toàn phù hợp với việc là một đối tượng tự nhiên. Nhưng ngược lại, không có gì trong dữ liệu cho phép chúng ta chứng minh rằng nó là nhân tạo. Và nếu bạn không thử một cú liều lĩnh và thực hiện các thí nghiệm với sóng radio, bạn sẽ không bao giờ biết. Và lợi ích có thể là, có thể, rất lớn."