Các nhà khoa học từ lâu đã nhận định rằng mặt trăng Enceladus của Sao Thổ, nơi chứa một đại dương nằm dưới lớp băng rất dày của nó, là một trong những nơi lý tưởng để tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.
Hiện tại, hoạt động phân tích dữ liệu được thu thập trong sứ mệnh Cassini của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), đã tìm ra bằng chứng đầy thuyết phục ủng hộ cho giả thuyết rằng Enceladus là một thiên thể có khả năng hỗ trợ sự sống. Cần lưu ý rằng tàu Cassini đã bay vòng quanh Sao Thổ và các mặt trăng của nó trong khoảng thời gian từ năm 2004 tới năm 2017.
Enceladus đã ngay lập tức thu hút sự chú ý của các nhà khoa học kể từ năm 2005 vì người ta quan sát thấy có hơi nước và tinh thể băng được đùn lên qua những vết nứt nằm trên lớp vỏ băng giá của mặt trăng này và trôi vào không gian. Tàu Cassini đã bay qua các đám bụi băng và lấy mẫu chúng. Dữ liệu thu được cho thấy có sự tồn tại của các hợp chất hữu cơ, một số chúng đóng vai trò là chìa khóa quan trọng dẫn tới sự sống.
Lần phân tích dữ liệu mới nhất của Cassini thu được từ Enceladus đã cho thấy một phân tử được gọi là hydro xyanua. Đây là chất rất độc với con người nhưng lại nắm vai trò quan trọng đối với quá trình thúc đẩy khởi nguồn của sự sống. Hơn nữa, nhóm nghiên cứu còn tìm thấy bằng chứng cho thấy rằng đại dương của Enceladus chứa các hợp chất hữu cơ có thể được dùng như nguồn nhiên liệu đầy mạnh mẽ cho mọi sinh thể.
Một bài nghiên cứu được đăng vào ngày 14/12 trên tạp chí Nature Astronomy đã liệt kê tất cả những phát hiện này.
Jonah Peter, trưởng nhóm nghiên cứu kiêm nghiên cứu sinh tại Đại học Harvard, cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp thêm bằng chứng xác thực hơn cho thấy Enceladus là nơi chứa những phân tử quan trọng nhất để tạo ra các tế bào của sự sống, và duy trì sự sống đó thông qua các phản ứng trao đổi chất. Có vẻ như mặt trăng Enceladus không chỉ đáp ứng đủ điều kiện để tạo ra môi trường sống. Chúng tôi đang tìm hiểu xem các phân tử sinh học được hình thành ở đó rao sao, cũng như phản ứng hóa học diễn ra như thế nào."
Chúng ta đều biết các nguyên liệu quan trọng để hỗ trợ sự sống trên Trái đất bao gồm nước, năng lượng và các nguyên tố hóa học. Theo Peter, nghiên cứu mới cung cấp cho các nhà khoa học nhiều thông tin mới hơn về nền tảng của sự sống mà họ có thể thử nghiệm để kiểm tra.
Theo các tác giả của nghiên cứu, axit amin là một trong các tế bào của sự sống và hydro xyanua được coi là một phân tử đa năng đóng vai trò giúp axit amin hình thành.
“Việc phát hiện ra hydro xyanua rất thú vị, vì nó là điểm bắt đầu cho hầu hết các giả thuyết về nguồn gốc của sự sống. Chúng tôi càng cố gắng tìm ra những lỗ hổng trong kết quả của mình, bằng cách thử nghiệm các mô hình thay thế, thì bằng chứng lại càng trở nên thuyết phục hơn. Sau cùng, rõ ràng là trong các luồng khí của Enceladus có một thành phần không thể thiếu là hydro xyanua,” Peter nói.
Trước đây, các phân tử như carbon dioxide, metan, hydro phân tử, nước và amoniac đã được phát hiện trong các luồng khí và hơi nước của Enceladus. Điều này cho ta biết đôi chút về các thành phần của đại dương bên dưới bề mặt băng của Enceladus, thứ đã tạo ra các luồng khí.
Sự kết hợp của các chất này với nhau là một quá trình được gọi là metan hóa sinh học, hay quá trình trao đổi chất để tạo ra khí metan. Quá trình này vẫn có thể đang diễn ra trên Enceladus. Các nhà khoa học đang nghi ngờ rằng quá trình sinh khí metan có thể cũng đã diễn ra trên Trái đất ở thuở sơ khai và chính nó đã góp phần tạo ra nguồn gốc của sự sống.
Nhưng nghiên cứu mới cũng chỉ ra rằng các nguồn năng lượng hóa học mạnh mẽ và đa dạng hơn đang xuất hiện trong đại dương của Enceladus.
Ngoài hydro xyanua, một số hợp chất hữu cơ được phát hiện trong lần phân tích mới nhất còn bao gồm axetylen, propylene và ethane, cùng với các phân tử tạo ra cồn như methanol và oxy phân tử. Điều này càng cho thấy rằng có nhiều yếu tố có thể giúp duy trì sự sống bên trong thế giới đại dương bí ẩn này.
Kevin Hand, đồng tác giả nghiên cứu mới kiêm Phó Giám đốc dự án tại Phòng thí nghiệm Động cơ Phản lực (JPL) của NASA ở Pasadena, California, cho biết: “Xét về mặt năng lượng, quá trình sản sinh ra metan chỉ tương đương năng lượng phát ra được từ một cục pin đồng hồ nhỏ. Nhưng kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy năng lượng được tạo ra giống với bộ acquy của ôtô hơn. Đó là năng lượng rất mạnh, cho bất kì hoạt động sự sống nào có thể nằm trong lòng đại dương của Enceladus.”
Hiện tại, các tác giả của nghiên cứu đang muốn điều tra độ loãng của các hợp chất hữu cơ trong đại dương dưới bề mặt Enceladus. Nguyên nhân do độ đặc / loãng của các hợp chất có thể giúp xác định xem liệu mặt trăng này hỗ trợ sự sống hay không.
Trong tương lai, các nhà khoa học hy vọng có thể thực hiện một sứ mệnh đặc biệt khám phá Enceladus và đưa ra câu trả lời dứt khoát về việc liệu sự sống có tồn tại trong thiên thể này hay không.
Phát hiện mới cho thấy một điều rằng dù sứ mệnh Cassini đã kết thúc cách đây 6 năm nhưng dữ liệu nó thu được vẫn chứa rất nhiều giá trị.
Tom Nordheim, đồng tác giả nghiên cứu kiêm nhà khoa học hành tinh tại JPL, người đã từng làm việc trong sứ mệnh Cassini, cho biết: “Các quan sát của sứ mệnh Cassini tiếp tục cung cấp cho chúng tôi những hiểu biết mới về sao Thổ và các mặt trăng của nó – bao gồm cả Enceladus đầy bí ẩn.”
NASA phát hiện phân tử carbon quan trọng hình thành sự sống
Năm 2017, các nhà khoa học NASA cho biết Enceladus có gần như mọi thành phần cần thiết cho sự sống mà con người biết đến, bao gồm nước, năng lượng và các yếu tố hóa học. Nguồn năng lượng được cho là tương tự những miệng phun thủy nhiệt tràn ngập sự sống dưới đáy biển trên Trái Đất./.
