Vật thể liên sao 3I/ATLAS đã vượt qua vùng có thể ở được của Hệ Mặt trời. Quỹ đạo thể hiện sự thẳng hàng với mặt phẳng quỹ đạo của Trái đất so với Mặt trời, ghi lại độ chính xác là 4,88 độ. Sự đi qua của thiên thể đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học do sự phát xạ của một luồng vật chất hướng về phía Mặt trời. Hiện tượng này cho thấy sự giải phóng những mảnh băng và đá lớn có cấu trúc chống lại gió mặt trời và bức xạ. Nhà khoa học Avi Loeb cùng với Eric Keto đã tiến hành phân tích chi tiết các quan sát thiên văn.
Đài quan sát không gian SPHEREx đã xác định được sự hiện diện của các phân tử hữu cơ trong cấu trúc của vật thể. Tốc độ sản xuất được ước tính là 5×10^26 phân tử mỗi giây, chiếm khoảng 1/10 sản lượng phân tử nước đồng thời. Trong số các hợp chất được thiết bị phát hiện có metanol, formaldehyde, ethane và metan. Việc xác định các chất này trong một vật thể từ bên ngoài Hệ Mặt trời cung cấp dữ liệu chưa từng có về thành phần hóa học của vũ trụ. Sự hiện diện của vật chất hữu cơ trong các vật thể giữa các vì sao là yếu tố trung tâm để đánh giá các điều kiện cho sự xuất hiện của các sinh vật sống.
Hành vi bất thường trong việc giải phóng khí
Xác nhận quang phổ về sự hiện diện của khí mê-tan trong 3I/ATLAS xảy ra bằng kính thiên văn Webb. Thiết bị cung cấp bằng chứng cụ thể về thành phần khí của vật thể. Tuy nhiên, khí này chỉ được ghi lại sau khi thiên thể đi qua gần Mặt trời. Sự xuất hiện muộn của khí mê-tan đã ngay lập tức đặt ra những câu hỏi cho các nhà nghiên cứu. Băng metan được coi là dễ bay hơi, có nhiệt độ thăng hoa là -220 ° C. Giá trị này thấp hơn đáng kể so với carbon dioxide, chất thăng hoa ở -97 ° C.
Theo các mô hình hóa học truyền thống, băng metan nằm gần bề mặt 3I/ATLAS đáng lẽ phải thăng hoa mạnh mẽ trong giai đoạn đầu giải phóng khí. Quá trình này đáng lẽ phải xảy ra từ rất lâu trước khi vật thể đạt đến điểm cận nhật. Bất chấp kỳ vọng về mặt lý thuyết này, cả phương pháp quang phổ Webb lẫn phương pháp quang phổ SPHEREx đều không phát hiện được khí này vào thời điểm sớm hơn cho đến tháng 8 năm 2025. Sự vắng mặt ban đầu cho thấy có thể có sự khan hiếm khí metan ở các lớp bên ngoài của thiên thể. Sự rò rỉ có thể chỉ xảy ra do nhiệt độ tăng cao do bức xạ mặt trời trực tiếp gây ra.
Tình hình còn phức tạp hơn do phát hiện trước khí carbon monoxide do 3I/ATLAS thải ra. Carbon monoxide có độ bay hơi thậm chí còn lớn hơn metan. Về mặt lý thuyết, hợp chất này sẽ không có mặt trên bề mặt nếu lý thuyết suy giảm bề mặt là lời giải thích khả thi duy nhất cho hiện tượng này. Sự khác biệt trong dữ liệu phát thải khí làm tăng nhu cầu xem xét lại các mô hình hóa lý. Các nhà khoa học tìm cách tìm hiểu các quá trình chi phối hoạt động của các hợp chất dễ bay hơi trong các vật thể giữa các vì sao chịu sự thay đổi nhiệt độ cực độ.
Giả thuyết Panspermia và vận chuyển vật chất
Sự phát thải khí mê-tan trong bầu khí quyển ngoại hành tinh thường đóng vai trò như một dấu hiệu sinh học. Khí có chức năng như một chỉ số tiềm năng về sự tồn tại của hoạt động sinh học. Một ấn phẩm gần đây trên Biên niên sử của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS) lập luận rằng khí mê-tan có thể là dấu hiệu đầu tiên có thể phát hiện được về sự sống ngoài Trái đất. Hành vi đặc biệt của khí mê-tan trong 3I/ATLAS đã làm dấy lên những cuộc tranh luận về khả năng phát thải bắt nguồn từ một dạng sự sống ngoài hệ mặt trời nào đó. Vật chất được đẩy về phía Mặt trời có thể đã vận chuyển các mảnh chứa các nguyên tố sinh học đến các hành tinh có khả năng sinh sống được trong Hệ Mặt trời.
Khái niệm cho rằng sự sống có thể lan truyền giữa các hệ sao thông qua các tiểu hành tinh, thiên thạch và các vật thể liên sao được gọi là panspermia. Vào ngày 3 tháng 2 năm 2026, Avi Loeb đã xuất bản một ghi chú nghiên cứu chi tiết về tính khả thi của bệnh panspermia từ các mảnh do 3I/ATLAS phát hành. Nghiên cứu năm 2018, do Avi Loeb, Idan Ginsburg và Manasvi Lingam dẫn đầu, đã khám phá ý nghĩa của sự lan rộng của sự sống trên quy mô thiên hà. Lý thuyết về bệnh panspermia có mục tiêu gợi ý hành động có chủ ý, dựa trên các đặc điểm cụ thể của sự kiện thiên văn.
- Sự liên kết chính xác và hiếm có của quỹ đạo 3I/ATLAS với mặt phẳng quỹ đạo của các hành tinh có thể sinh sống được quanh Mặt trời.
- Sự phát ra của một dòng phản lực nổi bật chứa các mảnh đủ mạnh để xuyên qua bức xạ và gió mặt trời mà không bị phân hủy hoàn toàn.
- Sự giải phóng các hợp chất hữu cơ vào những thời điểm chiến lược ở gần ngôi sao trung tâm của hệ thống hơn.
Sự kết hợp của các yếu tố này hỗ trợ việc xây dựng các giả thuyết về việc cung cấp vật liệu sinh học theo kế hoạch. Tuy nhiên, bằng chứng chắc chắn phụ thuộc vào việc phân tích trực tiếp các mảnh vỡ được phóng vào không gian và việc xác định các cấu trúc tế bào khả thi.
Sức đề kháng của vi sinh vật trong môi trường khắc nghiệt
Việc xác nhận giả thuyết panspermia đòi hỏi bằng chứng cho thấy các dạng sống ngoài hệ mặt trời có khả năng sống sót sau những chuyến hành trình dài giữa các vì sao. Môi trường không gian áp đặt nhiệt độ đóng băng và bức xạ cao. Khoa học trái đất cung cấp các tiền lệ được ghi chép về khả năng phục hồi của vi sinh vật trong môi trường khắc nghiệt. Nghiên cứu đã chứng minh sự tồn tại của vi khuẩn trong các tinh thể băng dưới ba km tuyết trong thời gian hơn 30.000 năm. Năm 2005, nhà vật lý Buford Price và sinh viên Robert Rohde, từ Đại học California, đã công bố một nghiên cứu trên PNAS trình bày chi tiết về cơ chế thích ứng của những sinh vật này.
Dữ liệu chỉ ra rằng các vi khuẩn tạo ra một màng nước lỏng mỏng xung quanh chúng. Cấu trúc này cho phép khuếch tán các loại khí như oxy, hydro và metan từ các bong bóng khí gần đó. Quá trình này đảm bảo cung cấp dinh dưỡng cần thiết để duy trì các chức năng quan trọng cơ bản trong quá trình đông lạnh. Một cuộc khảo sát khác, được tạp chí Nature Communications công bố vào năm 2020, còn tiết lộ những dữ liệu ấn tượng hơn nữa. Các vi sinh vật được tìm thấy ở độ sâu 75 mét dưới đáy Nam Thái Bình Dương, ở độ sâu 5.700 mét dưới mực nước biển, đã có thể tồn tại trong trầm tích đá trong hơn 100 triệu năm.
Môi trường vực thẳm được đặc trưng bởi sự khan hiếm cực độ về năng lượng và chất dinh dưỡng sẵn có. Sau khi được kích hoạt lại trong môi trường phòng thí nghiệm, các vi khuẩn cổ đại đã phục hồi trạng thái ngủ đông. Các sinh vật bắt đầu trao đổi chất trở lại và nhân lên, chứng tỏ khả năng ngủ đông kéo dài cao. Các ví dụ về sức đề kháng của đời sống trên cạn đóng vai trò là cơ sở so sánh để đánh giá khả năng sống sót của các sinh vật ngoài hệ mặt trời. Các dạng sống thích nghi với du hành vũ trụ có thể tạo ra các cơ chế tiến hóa hiệu quả hơn nữa để đối mặt với những thách thức của chân không vũ trụ.
Giám sát và các sứ mệnh không gian trong tương lai
Việc xác định các thiên thể mới có đặc điểm tương tự như 3I/ATLAS phụ thuộc vào sự cải tiến của hệ thống giám sát thiên văn. Đài quan sát Rubin, do đối tác NSF-DOE điều hành, hoạt động để phát hiện các tảng băng trôi giữa các vì sao. Tổ chức này tìm cách thiết lập các tiêu chuẩn thống kê liên quan đến sự ưu tiên đối với mặt phẳng hoàng đạo. Việc xác nhận quỹ đạo định kỳ phù hợp với các vùng có thể ở được sẽ tăng cường nhu cầu điều tra trực tiếp các vật thể này bằng cách sử dụng các tàu thăm dò không gian chuyên dụng.
Các cơ quan vũ trụ đang đánh giá tính khả thi của các sứ mệnh đánh chặn được thiết kế để đặt thiết bị trong quá trình va chạm với bề mặt của các tảng băng giữa các vì sao. Tác động được kiểm soát sẽ cho phép chẩn đoán chính xác thành phần của vật liệu bị trục xuất. Hoạt động này sẽ cung cấp dữ liệu chính xác về sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ phức tạp hoặc dấu hiệu sinh học. Phân tích trực tiếp các mảnh vỡ là bước cơ bản để xác định liệu các quá trình hóa học quan sát được có phải là kết quả của các phản ứng phi sinh học tự nhiên hay chúng chỉ ra sự tồn tại của hoạt động sinh học có nguồn gốc bên ngoài Hệ Mặt trời.