Phát hiện mới liên quan đến khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái Đất
(Thị trường tài chính) - Công trình được công bố trên tạp chí Nature trong tuần này, dựa trên việc phân tích lại dữ liệu từ sứ mệnh Cassini.
Một nghiên cứu mới do Phòng thí nghiệm Sức đẩy phản lực (JPL) của NASA chủ trì cho thấy mặt trăng Titan của Sao Thổ có thể không sở hữu một đại dương ngầm rộng lớn như các giả thuyết trước đây. Tuy nhiên, kết luận này lại mở ra những hướng tiếp cận mới trong việc đánh giá khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái Đất.
Công trình được công bố trên tạp chí Nature trong tuần này, dựa trên việc phân tích lại dữ liệu từ sứ mệnh Cassini - tàu vũ trụ từng bay quanh Sao Thổ trong giai đoạn từ năm 2004/2017. Kết quả cho thấy bên trong Titan không tồn tại một đại dương toàn cầu nằm dưới lớp vỏ băng, mà thay vào đó là các lớp vật chất bị đóng băng một phần.
Trong cấu trúc này xuất hiện những vùng băng sệt xen kẽ với các túi nước lỏng biệt lập. Nếu mô hình này phản ánh đúng thực tế, nó sẽ làm thay đổi đáng kể cách giới khoa học nhìn nhận về hoạt động địa chất cũng như tiềm năng sinh học của mặt trăng lớn nhất Sao Thổ.
Titan từ lâu được xem là một trong những thế giới có nhiều điểm tương đồng với Trái Đất nhất trong Hệ Mặt Trời. Mặt trăng này sở hữu bầu khí quyển dày giàu nitơ, nhiệt độ bề mặt cực thấp và các quá trình hóa học hữu cơ phức tạp. Những đặc điểm đó khiến Titan trở thành mục tiêu nghiên cứu trọng tâm của khoa học hành tinh và sinh học vũ trụ trong nhiều thập kỷ qua.
Một phát hiện quan trọng của sứ mệnh Cassini vào năm 2008 cho thấy Titan bị biến dạng đáng kể dưới tác động hấp dẫn của Sao Thổ. Hiện tượng này từng được xem là bằng chứng cho sự tồn tại của vật chất lỏng bên trong.
Tuy nhiên, với các phương pháp phân tích dữ liệu tinh vi hơn, các nhà khoa học hiện phát hiện dấu hiệu tiêu tán năng lượng mạnh mẽ sâu trong lòng Titan. Điều này gợi ý rằng lõi của mặt trăng có thể là một “lớp băng chịu áp suất cao, ở gần điểm nóng chảy”, thay vì một đại dương lỏng hoàn chỉnh.
Theo mô hình mới, cấu trúc băng sệt của Titan vẫn cho phép mặt trăng này phồng lên và co lại dưới tác động thủy triều của Sao Thổ, đồng thời giải phóng nhiệt. Quá trình này có thể duy trì các túi nước ấm gần lõi đá, nơi hội tụ các điều kiện cần thiết cho sự sống.
“Cấu trúc bên trong của Titan khác với những gì được suy luận từ các phân tích trước đây,” Flavio Petricca, nghiên cứu viên sau tiến sĩ tại JPL và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. Ông nhấn mạnh rằng độ nhớt thấp của lớp băng sệt vẫn đủ để giải thích các biến dạng thủy triều quan sát được.
Dù viễn cảnh về một đại dương ngầm rộng lớn có thể không còn, việc tồn tại các túi nước ấm vẫn được giới khoa học đặc biệt quan tâm. Theo nghiên cứu, một số túi nước lỏng trong Titan có thể đạt nhiệt độ lên tới 68 độ F (20 độ C), cho phép các chất dinh dưỡng từ lõi đá khuếch tán và hình thành môi trường tiềm năng cho các dạng sống sơ khai. “Việc Titan không có đại dương toàn cầu không đồng nghĩa với việc loại trừ khả năng tồn tại sự sống,” Petricca nhận định.
Trước đây, Titan từng được coi là một trong những ứng viên hàng đầu trong cuộc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất nhờ các dấu hiệu về đại dương toàn cầu. Tuy nhiên, các phát hiện mới phù hợp với nhiều nghiên cứu trước đó, cho rằng nếu sự sống tồn tại trên Titan thì khả năng cao chỉ ở mức thưa thớt và chủ yếu là các dạng vi sinh vật.
Trong bối cảnh này, sứ mệnh Dragonfly trị giá 3,35 tỉ USD của NASA, dự kiến phóng vào tháng 7/2028 và đến Titan vào năm 2034, được kỳ vọng sẽ cung cấp thêm dữ liệu quan trọng. Dragonfly sẽ sử dụng một thiết bị bay dạng cánh quạt để thám hiểm bề mặt Titan - nơi giàu vật chất hữu cơ và các quá trình hóa học tiền sinh học - đồng thời di chuyển tới nhiều địa điểm tiềm năng nhằm tìm kiếm dấu hiệu liên quan đến sự hình thành sự sống. Thiết bị đo địa chấn trên Dragonfly cũng có thể giúp xác định chính xác hơn cấu trúc bên trong của Titan.
Một nghiên cứu công bố vào tháng 4 cho rằng, nếu sự sống thực sự tồn tại trên Titan, tổng sinh khối của chúng có thể chỉ tương đương vài kilôgam vi sinh vật. Các nhà khoa học cho rằng sự tương tác hạn chế giữa bề mặt giàu hợp chất hữu cơ và cấu trúc bên trong đã làm suy giảm nghiêm trọng nguồn năng lượng và chất dinh dưỡng cho sự sống, khiến quá trình trao đổi chất khả dĩ nhất là lên men, không cần oxy và sử dụng các phân tử đơn giản như glycine.
Bên cạnh đó, các quan sát gần đây từ Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA kết hợp với dữ liệu từ Đài thiên văn Keck đã ghi nhận các hiện tượng thời tiết trên Titan. Những đám mây hình thành phía trên các hồ và biển methane, ethane dạng lỏng cho thấy mặt trăng này sở hữu một chu trình methane năng động, tương tự chu trình nước trên Trái Đất.
Dù hiểu biết về cấu trúc bên trong của Titan đã được điều chỉnh, mặt trăng này vẫn được đánh giá là một trong những địa điểm giàu tiềm năng nhất trong Hệ Mặt Trời để nghiên cứu hóa học tiền sinh học và các điều kiện hình thành sự sống. Theo Julie Castillo-Rogez, nhà khoa học cao cấp tại JPL, nghiên cứu lần này tiếp tục cho thấy giá trị lâu dài của dữ liệu khoa học hành tinh khi các phương pháp phân tích ngày càng phát triển.
