Nghiên cứu mới từ NASA: nước trên Enceladus, mặt trăng của Sao Thổ, chứa yếu tố cấu thành protein và tạo nên sự sống

[Mộ Dung Tuyết]

Nghiên cứu năm nay đặc biệt hơn hẳn năm ngoái, nhờ sự xuất hiện của bằng chứng cho thấy axit amin có thể tồn tại trên Enceladus.
Năm ngoái, thông qua việc phân tích cột nước phun lên từ mặt trăng Enceladus của Sao Thổ, các nhà khoa học tìm ra phân tử hữu cơ phức tạp - bằng chứng cho thấy sự sống có thể tồn tại trên bề mặt Enceladus. Tiếp tục phân tích dữ liệu thu được, NASA phát hiện ra thêm những điều đáng chú ý khác.
Lần này, họ phát hiện ra phân tử hữu cơ chứa nitro và oxy, hai chất đóng vai trò thiết yếu trong việc tổng hợp axit amin - viên gạch nền móng tạo nên khối protein. Sự sống, mà chúng ta là một phần trong đó, cấu thành từ loại protein này đó.

Đã từ lâu, các nhà khoa học đã nghi ngờ sự sống có thể tồn tại trong đại dương bên dưới bề mặt Enceladus. Năm ngoái, ta mới chỉ biết tới hợp chất hữu cơ có tồn tại trên đó, nhưng những phân tử phát hiện được lại không tan được trong nước, khiến các nhà khoa học nghĩ rằng chúng vốn nằm trên bề mặt của Enceladus.
Còn đây là lần đầu tiên ta phát hiện ra rằng chúng có thể tan trong nước, đồng nghĩa với việc chúng có thể tương tác với mạch thủy nhiệt, gây nên phản ứng hóa học dưới nước có thể tạo ra axit amin, hình thành sự sống.
“Công trình nghiên cứu mới cho thấy đại dương của Enceladus có rất nhiều khối cấu thành sự sống đang tồn tại, và nó đã ‘bật đèn xanh’ cho khả năng Enceladus có thể chứa sự sống”, Frank Postberg, đồng tác giả nghiên cứu nói trong thông cáo báo chí mới đăng tải hôm qua.

Trên Enceladus, tia nước biển (đôi khi chứa cả băng) thường xuyên bắn lên không, thông qua các vết nứt trên bề mặt mặt trăng của Sao Thổ. Năm ngoái, bằng việc cho vệ tinh bay qua cột nước để thu thập mẫu, NASA đã lấy về được những bằng chứng đầu tiên cho thấy sự sống có thể tồn tại trên thiên thể xa xôi, và rằng con người cuối cùng đã có thể có “hàng xóm”.

Theo nghiên cứu mới, những hợp chất hữu cơ chứa nitro và oxy tan ra trong nước biển, sau đó nổi lên trên bề mặt và đông cứng lại thành băng. Cột nước bắn với lực cực mạnh từ lòng biển đã đưa những mẫu hợp chất hữu cơ này lên không.
Trên Trái Đất, ta cũng thấy những sự kiện tương tự diễn ra. Sâu dưới bề mặt đại dương, nước biển trộn lẫn với magma trào lên từ khe nứt của lòng biển, chúng tương tác và tạo ra những khe thủy nhiệt lớn, nóng tới 300-400 độ C. Khe nứt tạo ra nước nóng giàu hydro, tạo ra phản ứng hóa học biến hợp chất hữu cơ thành axit amin. Rồi những axit amin này sẽ bắt cặp với nhau để tạo thành protein, từ những phản ứng dây chuyền như vậy, sự sống hình thành.

Đây chính là cách sự sống xuất hiện mà không cần năng lượng từ ánh Mặt Trời. Quá trình này tối quan trọng, bởi lẽ lớp băng dày của Enceladus sẽ cản mọi thứ ánh sáng chạm tới bề mặt nước. Nếu sự sống muốn xuất hiện trên Enceladus, nó phải hình thành thông qua quá trình vừa nêu.
“Nếu như mọi thứ thuận lợi, những phân tử nằm sâu dưới đại dương của Enceladus sẽ phản ứng giống như những gì diễn ra trên Trái Đất”, Nozair Khawaja, nhà khoa học dẫn dắt nghiên cứu mới nhất cho hay. “Chúng tôi chưa rõ liệu axid amin có phải thành phần thiết yếu cho sự sống ngoài Trái Đất không, nhưng việc tìm thấy những phân tử có thể cấu thành được axit amin sẽ là một mảnh ghép tối quan trọng cho bức tranh toàn cảnh”.
Dink
Trí Thức Trẻ

 

[Mộ Dung Tuyết]

Chào hàng xóm: NASA vừa tiết lộ bằng chứng quan trọng cho thấy sự sống ngoài Trái đất đang tồn tại ở ngay trong Hệ Mặt trời
Và nơi có sự sống là Enceladus - Mặt trăng của sao Thổ, nơi có cả một đại dương đầy nước.
Câu chuyện đi tìm người ngoài hành tinh của loài người vẫn chưa khi nào hết nóng hổi. Qua thời gian, con người đã nhắm được rất nhiều ứng viên có khả năng duy trì sự sống. Trong đó, có cả những địa điểm nằm ngay trong hệ Mặt trời, bao gồm sao Hỏa, Europa - mặt trăng của sao Mộc, và Enceladus - mặt trăng của sao Thổ.
Đặc biệt nhất trong 3 ứng viên này là Enceladu. Khoa học đã xác nhận được rằng dưới bề mặt băng giá của Enceladus là một đại dương khổng lồ, có khi còn nhiều nước hơn cả Trái đất. Thông qua các lỗ trên bề mặt, Enceladus phát ra những cột nước cao khủng khiếp, bắn thẳng vào vũ trụ.

Nói cách khác, trên Enceladus có nước lỏng - một trong các điều kiện quan trọng để duy trì sự sống. Và mới đây, các nhà khoa học của NASA còn hé lộ một bằng chứng khác cho thấy vệ tinh này có khả năng tồn tại sự sống ở đó.
Cụ thể, các dữ liệu mới của NASA cho thấy có sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ trong cột nước mà Enceladus bắn ra ngoài vũ trụ. Chúng có chứa nitrogen (ni-tơ) và oxy - những thành phần quan trọng để tạo ra acid amin với vai trò làm nền tảng để xây dựng các khối protein. Dành cho những ai chưa biết thì nếu không có protein, sự sống trên Trái đất ngày nay cũng không thể tồn tại.
Trên thực tế, khoa học từ lâu đã tỏ ra nghi ngờ đại dương bên dưới bề mặt Enceladus có thể nuôi dưỡng sự sống. Họ đã xác nhận được các phân tử hữu cơ có xuất phát từ vệ tinh này, nhưng đây là lần đầu tiên tìm ra dấu vết cho thấy chúng hòa tan được trong nước.
Đây là một phát hiện cực kỳ quan trọng, vì điều này chứng tỏ rằng sâu dưới lòng đại dương có các phản ứng hóa học để tạo ra acid amin.

"Nghiên cứu cho thấy đại dương trên Enceladus có những thành phần nền của acid amin, và nó tạo ra một tia hi vọng cho việc tìm kiếm khả năng duy trì sự sống của vệ tinh này," - Frank Postberg, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.
Khả năng có các ống thủy nhiệt, nơi tạo ra sự sống
Như đã nêu, trên Enceladus có các rãnh nứt giải phóng những cột nước khổng lồ bắn thẳng vào vũ trụ. Các rãnh nứt này có nhiệt độ cao hơn phần còn lại của vệ tinh.

NASA cho biết, họ đã phân tích dữ liệu của các cột nước này, tìm ra một số hợp chất hữu cơ mới có chứa nitrogen và oxy. Chúng hòa tan trong nước, sau đó bay hơi theo nước, ngưng tự và đóng băng trên bề mặt. Những cột nước này bị thổi vào vũ trụ, và được tàu thăm dò Cassini của NASA thu thập được khi bay ngang qua.

Những hợp chất này chính là một dấu hiệu nữa cho thấy Enceladus đang trải qua một giai đoạn kiến tạo sự sống tương tự như trên Trái đất.
Ở hành tinh của chúng ta, sâu dưới lòng đại dương, nước biển trộn lẫn với magma nóng bỏng tạo ra các bong bóng dưới đáy biển - chính là các lỗ thủy nhiệt, có thể mang nhiệt độ lên tới 370 độ C.
Các ống thủy nhiệt này phát ra nước rất nóng giàu hydro, kích hoạt các phản ứng thay đổi hợp chất hữu cơ thành acid amin. Các acid amin sau đó gắn với nhau - giống như khi chơi LEGO vậy - để tạo ra protein, thành phần quan trọng nhất để kiến tạo sự sống.

Quá trình này được tạo ra mà không cần có sự trợ giúp từ Mặt trời. Đây là một đặc điểm rất quan trọng, vì bề mặt băng của Enceladus có tính phản xạ rất cao, khiến lượng ánh sáng ít ỏi mà vệ tinh này nhận được bị đẩy ngược về vũ trụ. Nói cách khác, sự sống trên vệ tinh này, nếu có, sẽ phát triển trong bóng tối.
"Nếu gặp điều kiện phù hợp, các phân tử dưới lòng đại dương trên Enceladus sẽ có những phản ứng tương tự như ở Trái đất vậy," - Nozair Khawaja, chủ nhiệm nghiên cứu cho biết. "Chúng ta vẫn không biết liệu acid amin có thực sự cần thiết để tạo ra sự sống ngoài Trái đất, nhưng phát hiện này là một mảnh ghép quan trọng để giải mã câu đố ấy."
Hồi năm 2018, nhóm nghiên cứu của Khawaja đã tìm ra các phân tử hữu cơ tương tự như lần này, nhưng chúng không hòa tan trong nước. Giả thuyết được đặt ra là chúng đã bốc hơi và đóng băng lại trên bề mặt của vệ tinh.
Để có được phản ứng tại các ống thủy nhiệt, các hợp chất hữu cơ cần phải được hòa tan vào nước, từ đó tạo ra sự sống. Và chỉ đến giờ phút này, khoa học mới tin chắc rằng hợp chất hữu cơ trên Enceladus làm được chuyện đó.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học hàng tháng của Hội thiên văn học Hoàng gia.