Sự khác biệt giữa sự sống dựa trên silicon và sự sống dựa trên carbon là gì?

Khi tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất, chúng ta luôn sử dụng các tiêu chuẩn của Trái Đất để sàng lọc, nhưng sự rộng lớn của vũ trụ vượt xa sức tưởng tượng của chúng ta, vì vậy ngoài sự sống trên Trái Đất phải có những dạng sống khác và chúng có khả năng vượt quá định nghĩa của chúng ta về cuộc sống.

Đầu năm 2023, Kính thiên văn Webb đã phát hiện ra một hành tinh có tên LHS 475b. Đây là một hành tinh giống Trái Đất nằm cách chúng ta 40 năm ánh sáng. Khối lượng và thể tích của nó rất giống Trái Đất, nhưng vì quá gần ngôi sao chủ nên nó nhiệt độ bề mặt vượt quá 300 độ C. Theo nghĩa hẹp, sự sống trên Trái Đất chắc chắn không thể tồn tại ở nhiệt độ này, nhưng nếu gạt bỏ những ấn tượng vốn có về sự sống trên Trái Đất, chúng ta sẽ thấy rằng đây thực sự là một hành tinh khá tốt.

Giống như các nguyên tử carbon, các nguyên tố silicon có mặt rộng rãi trong vũ trụ và cũng là những nguyên tố nặng. Chúng cũng có thể hình thành các chuỗi phân tử dài như nguyên tử carbon. Các nhà khoa học tin rằng do khả năng chịu nhiệt và chịu áp suất cao của các nguyên tố silicon nên sự sống cấu thành từ chúng sẽ có sức sống vô cùng mãnh liệt. 

Trong trường hợp không có các phân tử DNA dựa trên carbon, sự sống dựa trên silicon có thể sử dụng mạng tinh thể để truyền và lưu trữ thông tin. Cấu trúc này có thể được coi như một con chip hình thành tự nhiên trong vũ trụ nên tốc độ tư duy và tiến hóa của sự sống dựa trên silicon có thể vượt xa sự sống dựa trên carbon. 

Các nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng sự sống dựa trên silicon có khả năng tồn tại trong các môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, axit mạnh và kiềm mạnh và các môi trường khác. Điều này là do các liên kết silicon của sự sống dựa trên silicon có thể duy trì ổn định ở nhiệt độ cao và duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc phân tử của nó. Điều này cho phép sự sống dựa trên silicon thích ứng với nhiều điều kiện sống khắc nghiệt và phát triển mạnh trong những môi trường này.

Sự tồn tại tiềm tàng của sự sống dựa trên silicon cũng liên quan đến đặc tính của các hành tinh và mặt trăng. Bề mặt của một số hành tinh và mặt trăng rất giàu silicon, đặc biệt là thành phần của đá và khoáng chất. Những nguồn tài nguyên dựa trên silicon này cung cấp các điều kiện cơ bản cho sự tồn tại của sự sống dựa trên silicon, bởi vì sự sống dựa trên silicon cần một lượng lớn nguồn silicon để hoàn thành các quá trình sinh học của riêng nó.

Nghiên cứu về sự sống dựa trên silicon vẫn còn ở giai đoạn sơ khai và chúng ta vẫn cần tiến hành nhiều thí nghiệm và quan sát hơn để xác nhận sự tồn tại của nó. Tuy nhiên, việc khám phá tiềm năng về sự sống dựa trên silicon sẽ có ý nghĩa sâu sắc đối với sự hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc sự sống và tính đa dạng sinh học của vũ trụ.

Các dạng sống có thể có khác trong vũ trụ

Trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng "Dragonfall", cũng có tồn tại lý thuyết về sự sống trên các sao neutron. Vì sao neutron là vật thể có mật độ dày đặc nhất trong vũ trụ sau các lỗ đen nên sự sống trên sao neutron không thể là vật chất bình thường. Nhiều khả năng chúng là ở cấp độ hạ nguyên tử, một loại sự sống dựa trên lực tương tác mạnh và lực hạt nhân yếu. Dựa vào đặc điểm này, thế giới của chúng cũng sẽ bị giới hạn ở cấp độ hạ nguyên tử nên các dạng sống của chúng sẽ nhanh hơn sự sống vĩ mô.

Một giây trong nhận thức của chúng ta giống như hàng chục nghìn năm trôi qua trong cuộc đời của một sao neutron, vì sao neutron có thể quay hàng trăm lần trong một giây nên nền văn minh do sự sống của sao neutron tạo ra sẽ thay đổi theo từng giây. Vấn đề duy nhất là trong môi trường hấp dẫn mạnh của sao neutron, những sinh vật sao neutron này không thể rời khỏi sao neutron, bởi vì một khi chúng rời khỏi môi trường hấp dẫn mạnh của sao neutron, chúng sẽ ngay lập tức phân hủy thành vật chất thông thường.

Các nhà khoa học cũng đã tưởng tượng ra một loại robot tự nhân bản được tạo ra bởi các nền văn minh thông minh tiên tiến. Những robot này sẽ tiếp tục trôi dạt trong vũ trụ và tìm kiếm tài nguyên để tự nhân bản. Mặc dù chúng chỉ có mức độ thông minh tối thiểu, nhưng xét từ góc độ tự nhân bản, chúng cũng nên được coi như một dạng sống.

Sự sống trong vũ trụ có thể tồn tại theo những cách mà chúng ta chưa bao giờ tưởng tượng. Từ sự sống dựa trên silicon đến sự sống mê-tan đến sự sống sao neutron, vũ trụ có thể chứa đầy nhiều dạng sống khác nhau. Chúng ta nên giữ một tâm trí cởi mở và tiếp tục khám phá điều tuyệt vời này vũ trụ để hiểu được định nghĩa thực sự và khả năng của sự sống.