Dấu hiệu của sự sống trên vệ tinh của sao Thổ

Phi thuyền Cassini vừa tìm thấy hai dấu hiệu có khả năng của sự sống trên vệ tinh Titan của sao Thổ. Nhưng các nhà khoa học nhanh chóng cho biết những phản ứng hóa học phi sinh học cũng có thể tiềm ẩn sau những quan sát trên.

Titan quá lạnh để cho nước lỏng tồn tại trên bề mặt của nó, nhưng một số nhà khoa học cho rằng các dạng sống kì lạ có thể tồn tại trong những hồ methane hoặc ethane lỏng tô điểm cho bề mặt của vệ tinh trên.

Năm 2005, Chris McKay thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA ở Moffett Field và Heather R Smith thuộc trường đại học Hàng không quốc tế ở Strasbourg, Pháp, đã tính được những vi sinh vật như vậy có thể tồn tại bằng cách thở vào khí hydrogen và ăn phân tử hữu cơ acetylene, tạo ra methane trong quá trình đó.

Điều này sẽ mang lại sự thiếu hụt acetylene trên Titan và sự trút tháo hydrogen ở gần bề mặt của Titan, nơi các vi sinh vật sống.

Nay các phép đo do phi thuyền Cassini thực hiện đã hậu thuẫn cho những tiên đoán này, gợi ý rằng sự sống có thể đang hiện diện.

Các hồ hydrocarbon trên vệ tinh Titan có thể dung dưỡng những dạng sống kì lạ. (Minh họa: NASA/JPL)

Đói hydrogen

Phổ hồng ngoại của bề mặt Titan chụp với Quang phổ kế Lập bản đồ Thị giác và Hồng ngoại (VIMS) cho thấy không có dấu hiệu của acetylene, mặc dù ánh sáng mặt trời tử ngoại liên tục kích hoạt sự sản sinh ra nó trong bầu khí quyển dày của vệ tinh trên. Nghiên cứu VIMS do Roger Clark thuộc Cục Địa chất Hoa Kì ở Denver, Colorado, thực hiện, sẽ đăng trên tạp chí Journal of Geophysical Research.

Các phép đo Cassini còn cho thấy hydrogen đang biến mất ở gần bề mặt Titan, theo nghiên cứu đăng trên tờ Icarus do Darrell Strobel thuộc trường đại học Johns Hopkins ở Baltimore, Maryland, công bố.

Các quan sát thực hiện với Quang phổ kế Khối Ion và Trung hòa của phi thuyền trên và Quang phổ Hồng ngoại Phức của nó cho biết hydrogen sinh ra bởi các phản ứng hóa học do tia tử ngoại kích hoạt trong bầu khí quyển đang thổi tung lên trên vào không gian đồng thời thổi xuống bề mặt vệ tinh.

Nhưng hydrogen không tích tụ ở gần bề mặt, gợi ý rằng có cái gì đó có lẽ đang tiêu thụ nó ở đó. Các kết quả tiết lộ “cơ sở hóa học rất bất thường và hiện nay không giải thích được”, McKay nói. “Chắc chắn là không có bằng chứng của sự sống, nhưng rất thú vị”.

Quá chậm

Có khả năng là hydrogen đang kết hợp với carbon trong các phân tử trên bề mặt Titan để sinh ra methane. Nhưng ở những nhiệt độ thấp thịnh hành trên Titan, những phản ứng này thường sẽ diễn ra quá chậm để giải thích cho sự biến mất của hydrogen.

Tương tự, các phản ứng hóa học phi sinh học có thể biến đổi acetylene thành benzen – một hydrocarbon mà thiết bị VIMS thật sự quan sát thấy trên bề mặt Titan. Nhưng trong trường hợp đó, sẽ cần một chất xúc tác để tăng thêm tốc độ phản ứng đủ để giải thích cho sự thiếu hụt acetylene.

“Những người thủ cựu khoa học cho rằng một lời giải thích sinh học sẽ là lựa chọn cuối cùng sau khi mọi lời giải thích phi sinh học đã được xử lí”, phát biểu của Mark Allen thuộc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California. “Chúng ta có nhiều việc phải làm để bác bỏ những lời giải thích phi sinh vật khả dĩ”.

Jonathan Lunine thuộc trường đại học Arizona ở Tucson, một thành viên của đội Clark, tán thành ý kiến trên. Nhưng ông cho biết có lẽ không thể phân biệt được giữa những lời giải thích sinh học và phi sinh học nếu không có thêm các sứ mệnh khảo sát Titan. “Cách duy nhất để kết luận chắc chắn là thật sự bắt được một sinh vật và chứng tỏ rằng nó đang sống”, ông nói.