Đại dương trên mặt trăng của sao Thổ chứa đủ các yếu tố quan trọng cho sự sống

Từ nhiều năm nay, các nhà khoa học đã tò mò về những cột hơi nước phun ra từ đại dương dưới vỏ băng dày của Enceladus, một mặt trăng của sao Thổ. Giờ lại có thêm chi tiết mới trong câu chuyện về mặt trăng này: Đại dương lạnh lẽo và tối tăm nơi đây chứa một dạng photpho, thành phần quan trọng cho sự sống.

Như vậy, Enceladus là đại dương duy nhất ngoài Trái đất có chứa sáu nguyên tố cần thiết cho sự sống.

Enceladus có kích cỡ khiêm tốn, với đường kính chỉ vài trăm km. Các nhà khoa học gọi đại dương trên Enceladus là đại dương sô-đa vì nó có ga, sủi bọt, và mặn, cũng có thể hơi có vị xà phòng nữa. Đại dương này nằm dưới một lớp băng dày nhiều km, nhưng có các hạt vật chất đông lạnh di chuyển qua những vết nứt trong lớp băng và bắn ra ngoài không trung.

Dựa trên dữ liệu do một công cụ trên tàu vũ trụ Cassini của NASA ghi lại khi nó bay qua Enceladus, sau nhiều năm phân tích, các nhà khoa học phát hiện ra natri photphat hòa tan trong đại dương của mặt trăng băng giá này. Cassini đã thám hiểm sao Thổ và các mặt trăng của nó trong 13 năm, trước khi các kĩ sư cho nó lao vào tầng khí quyển của hành tinh khí khổng lồ vào năm 2017.

Ngoài nước và năng lượng, photpho là một trong sáu nguyên tố nền tảng cho hóa sinh của Trái đất, bao gồm cacbon, hydro, nitơ, oxy, photpho và lưu huỳnh - hay gọi tắt là CHNOPS. Vì khá hiếm nên photpho đã được coi là “nút thắt cổ chai” của sự sống.

Nhưng theo các nhà nghiên cứu, chất này lại có nhiều trong đại dương của Enceladus. Do đó, đại dương sô-đa không có nút cổ chai, và photpho ít có khả năng là yếu tố hạn chế sự sống tiềm năng trên Enceladus.

Dù nằm xa Mặt trời, các mặt trăng băng giá của sao Mộc và sao Thổ có thể chứa các đại dương chất lỏng vì chúng có được năng lượng từ trọng lực. Khi quay quanh các hành tinh khổng lồ, các thiên thể nhỏ bị lực thủy triều nén và kéo căng, sinh ra nội nhiệt. Mặt trăng sỏi đá của sao Mộc là do có nhiều núi lửa và là một ví dụ điển hình của hiện tượng này. Trên Enceladus, nhiệt do thủy triều có thể sinh ra các lỗ thông hơi thủy nhiệt, giống như trong đại dương của Trái đất, nơi phun ra những dòng nước giàu chất dinh dưỡng.

Theo các nhà nghiên cứu, việc phát hiện ra đại dương ngầm của Enceladus là nơi có môi trường phù hợp nhất cho sự sống trong hệ Mặt trời không có nghĩa là nó thực sự chứa sự sống. Chúng ta chỉ có một ví dụ duy nhất là sự sống trên Trái đất, và dù cho chúng ta biết những điều kiện cần thiết cho sự sống, nhưng không ai dám chắc đây là quy tắc chung trong toàn vũ trụ không.

Trong số sáu nguyên tố, photpho đóng vai trò quan trọng trong hóa sinh trên cạn của Trái đất. Ví dụ, nó cần thiết cho cấu trúc của ADN và ARN, cũng như cho việc vận chuyển năng lượng trong tế bào.

Europa, một mặt trăng lớn của sao Mộc, cũng có thể chứa đủ sáu nguyên tố CHNOPS. Tàu Europa Clipper của NASA được lên kế hoạch phóng vào năm sau để bay quanh quĩ đạo sao Mộc và tìm hiểu kĩ hơn về mặt trăng này. Song, đến giờ, Enceladus vẫn là thế giới hấp dẫn nhất trong hệ Mặt trời, bên cạnh chính nơi chúng ta đang sống.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.