Sự sống trên mặt trăng băng được định hình khi các chất liệu quan trọng hình thành sự sống được tìm thấy.

Việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất trong hệ Mặt trời của chúng ta vừa có một bước tiến vượt bậc. Một nhóm các nhà nghiên cứu do Giáo sư Frank Postberg của Đại học Freie Berlin đứng đầu đã tìm thấy bằng chứng mới cho thấy đại dương dưới bề mặt của Enceladus, mặt trăng băng giá của sao Thổ, chứa một khối vật chất quan trọng tạo nên sự sống. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ tàu không gian Cassini để tìm thấy phốt pho ở dạng phốt phát trong các hạt băng (có nguồn gốc từ đại dương bị đóng băng của mặt trăng) đã bị đẩy vào không gian bởi vụ phun trào núi lửa của Trái đất. Tạp chí khoa học Nature số tháng 6.2023 đã công bố kết quả của nghiên cứu mới.

Theo giáo sư Postberg, một nhà khoa học hành tinh, "Các mô hình địa hóa trước đây đã bị chia rẽ về câu hỏi liệu đại dương của Enceladus có chứa một lượng đáng kể phốt phát hay không." Các phép đo của Cassini gần đây đã cho thấy rõ ràng rằng một lượng đáng kể chất thiết yếu này có trong nước biển.

Mọi sự sống trên Trái đất phụ thuộc vào phốt pho ở dạng phốt phát. Ví dụ, nó cần thiết cho việc sản xuất DNA và RNA, màng tế bào và ATP (chất mang năng lượng phổ quát trong tế bào). Nếu không có phốt phát, sự sống sẽ không tồn tại.

Tiến sĩ Fabian Klenner của Đại học Washington cho biết: "Bằng cách xác định nồng độ phốt phát cao như vậy có sẵn trong đại dương của Enceladus, giờ đây chúng ta đã đáp ứng được điều thường được coi là một trong những yêu cầu nghiêm ngặt nhất trong việc xác định liệu các thiên thể có thể ở được hay không." Tiến sĩ Nozair Khawaja, một nhà khoa học hành tinh gốc Pakistan hiện đang làm việc tại Đại học Freie Berlin, cho biết thêm: "Bước tiếp theo đã rõ ràng - chúng ta cần quay lại Enceladus để xem liệu đại dương có khả năng xuất hiện sự sống trong đại dương hay không."

Vài năm trước, tàu vũ trụ Cassini-Huygens, được NASA và ESA triển khai hoạt động trên quỹ đạo của sao Thổ từ năm 2004 đến năm 2017, đã phát hiện ra đại dương lỏng dưới bề mặt của Enceladus và phân tích các mẫu vật thu được trong một đám hạt băng và khí phun trào vào không gian từ các vết nứt trên lớp vỏ băng giá của mặt trăng này. Nhóm của Postberg trước đó đã phát hiện ra rằng Enceladus chứa "đại dương soda" (giàu cacbonat tan) và chứa một số hợp chất hữu cơ dễ phản ứng. Trong quá trình đó, họ cũng phát hiện ra dấu hiệu của môi trường nhiệt dưới đáy biển.

Tuy nhiên, gần đây, nhóm nghiên cứu tại Đại học Freie Berlin đã tìm thấy dấu hiệu không thể nhầm lẫn của phốt phát trong dữ liệu thu thập được. Thực tế là phốt phát tan trong đại dương dưới dạng muối chứ không bị giữ lại trong khoáng chất đá là rất quan trọng đối với khả năng xuất hiện sự sống. Nồng độ phốt phát của Enceladus được phát hiện là cao hơn từ 100 đến 1.000 lần so với đại dương trên Trái đất. Các nhà nghiên cứu ở Nhật Bản (do Giáo sư Yasuhito Sekine đứng đầu) và Mỹ (do Tiến sĩ Christopher R. Glein đứng đầu) đã hợp tác tiến hành các thí nghiệm để điều tra làm thế nào Enceladus có thể duy trì nồng độ phốt phát cao như vậy trong đại dương.

Postberg giải thích: "Các thí nghiệm và mô hình hóa địa hóa của chúng tôi cho thấy rằng nồng độ phốt phát cao như vậy là kết quả của khả năng tan khoáng chất phốt phát được tăng cường. Từ đó dẫn đến suy đoán rằng các điều kiện cụ thể này tồn tại không chỉ trên Enceladus mà nói chung là trên toàn bộ hệ Mặt trời (sao, sao Kim, Trái đất và sao Hỏa được tính là phần phía trong hệ Mặt trời; Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương được tính là phần phía ngoài hệ Mặt trời). Đối với (việc nghiên cứu) một số đại dương bên ngoài sao Mộc, đó là một tin tuyệt vời.

Các thế giới có đại dương bên dưới lớp băng bề mặt là điển hình trong hệ Mặt trời của chúng ta là một trong những khám phá đáng chú ý nhất của khoa học hành tinh trong 25 năm qua. Chúng thậm chí chứa nhiều nước hơn đáng kể so với tất cả các đại dương trên Trái đất cộng lại. Chúng bao gồm các mặt trăng băng giá của sao Mộc như Europa và sao Thổ như Ganymede, Titan và Enceladus, cũng như các thiên thể xa xôi hơn như sao Diêm vương.

Các hành tinh có đại dương bề mặt như Trái đất phải có quỹ đạo trong một phạm vi nhỏ (trong vùng được gọi là "vùng có thể ở được") đủ gần với ngôi sao chủ để duy trì nhiệt độ để nước không bị đóng băng và đủ xa để nước không bị bốc hơi. Tuy nhiên, các thế giới có đại dương như vệ tinh Enceladus có thể xuất hiện trên một phạm vi rộng hơn nhiều, làm tăng đáng kể số lượng thế giới có khả năng nuôi dưỡng sự sống trên khắp Ngân hà.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống