Enceladus, một trong những mặt trăng của sao Thổ, ẩn giấu dưới lớp băng phủ dày đặc một đại dương sâu thẳm. Dựa theo lý thuyết về thời điểm sự sống bắt đầu trên Trái đất, nghiên cứu về hành tinh này rất có thể sẽ đem lại những dấu hiệu tích cực trong công cuộc tìm kiếm sự sống trong vũ trụ từ trước đến nay.
Enceladus là một trong những mặt trăng của sao Thổ có bề mặt bao phủ bởi một lớp băng dày và cách Trái Đất của chúng ta 890 triệu dặm. Hiện nay các nhà khoa học đang chuyển hướng sự chú ý đến hành tinh này với hy vọng tìm kiếm dấu vết của sự sống trong không gian.
Tuy kích thước chỉ tương đương 1% kích thước mặt trăng của Trái Đất nhưng hành tinh này lại có một đại dương với lượng nước tương đương với 10% lượng nước trên Trái Đất. Ngoài ra, một số nghiên cứu thành phần hóa học của cột vật chất chứa nước phun lên từ cực Nam của Enceladus còn cho thấy đây chính là môi trường "lý tưởng" để vi khuẩn phát triển, sinh sôi nảy nở.
Enceladus – vệ tinh băng giá xoay quanh sao Thổ. (Ảnh chụp từ tàu vũ trụ Cassini của NASA).
Không một ai có thể khẳng định chắc chắn rằng có sự sống tồn tại ở một đại dương xa xôi và nằm sâu so với bề mặt như vậy. Thế nhưng theo như một nghiên cứu trên tạp chí Nature Astronomy thì đại dương bí ẩn này đã tồn tại hàng tỉ năm rồi – thậm chí tuổi thọ của nó còn có thể sánh ngang với các đại dương trên Trái Đất.
Trao đổi với trang Business Insider qua, nhà khoa học vũ trụ Kevin Hand từ NASA Jet Propulsion Laboratory cho rằng đó chính là một dấu hiệu tích cực cho thấy tiềm năng tồn tại sự sống trong lòng đại dương của Enceladus. Dù giới nghiên cứu chưa biết chắc sẽ mất bao lâu để sự sống có thể thực sự tồn tại ở đó, nhưng có một điều chắc chắn rằng càng nhiều thời gian thì khả năng xuất hiện sẽ càng lớn.
Nguồn gốc của việc phát hiện ra đại dương nằm dưới bề mặt Enceladus
Từ lâu, các nhà khoa học đã nghi ngờ về sự tồn tại của một đại dương dưới bề mặt Enceladus. Họ cho rằng yếu tố phóng xạ có thể đủ sức làm nóng phần lõi của hành tinh này để khiến lớp băng xung quanh đó tan chảy. Hoặc là chính trọng lực của sao Thổ đã làm cho phần lõi của Enceladus nóng lên thông qua một hiện tượng tương tự với thủy triều trên mặt đất. Thậm chí, hai quá trình nói trên có thể diễn ra đồng thời và tạo nên một đại dương như chúng ta thấy hiện nay.
Tuy nhiên, chỉ đến khi NASA phóng tàu vũ trụ Cassini vào không gian năm 2004 thì mới có thể xác nhận chắc chắn sự tồn tại của đại dương dưới bề mặt Enceladus.
Cassini được phóng vào không gian từ năm 1997 và bắt đầu bay quanh sao Thổ từ năm 2004. Trong hành trình nghiên cứu hành tinh này và các vệ tinh của nó, Cassini đã thu thập và gửi về Trái đất thông tin về bề mặt bao phủ bởi lớp băng của Enceladus, tiếp cận và phân tích mẫu chất lỏng ở đây, bao gồm cả khí ga có thể nuôi dưỡng vi khuẩn, muối và những hạt silica nhỏ xíu từ đáy biển.
Enceladus có cả một biển nước mặn – vô cùng thích hợp để nuôi dưỡng sự sống.
Sau hơn một thập kỷ hoạt động trước khi tự phá hủy do cạn kiệt nhiên liệu, Cassini đã thu thập và gửi lại nguồn dữ liệu khổng lồ về Enceladus. Năm 2015, từ một bản phân tích về hành tinh này, những dấu hiệu đầu tiên cho sự tồn tại của một đại dương dưới bề mặt dần hiện rõ, đặt nền móng vững chắc cho giả thuyết sự sống có thể tồn tại dưới bề mặt băng giá,
Một vấn đề khác mà các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu là đại dương này đã tồn tại bao lâu rồi.
Như Trái đất thì nó cần đến một tỉ năm mới xuất hiện sự sống ở hình thái sơ khai nhất; lại thêm hàng tỉ năm nữa để những mầm sống đó sinh sôi, nảy nở và tiến hóa thành các loài thực vật, động vật như ngày nay. (Tuổi thọ của trái đất là 4.54 tỉ năm, và hóa thạch của những miệng phun thủy nhiệt nằm sâu dưới đáy biển – dấu hiệu sơ khai nhất của sự sống có từ 3.77 tỉ năm về trước.)
Với một đại dương với số năm tuổi ít hơn so với đại dương trên trái đất thì dấu hiệu của sự sống sẽ rất khó để tìm ra. Vì vậy, để giải quyết vấn đề này, một nhóm 7 nhà nghiên cứu bắt đầu thực hiện dự án ước tính tuổi thọ của đại dương dưới bề mặt Enceladus.
Có phải chính phần lõi xốp là nơi ươm mầm sự sống?
Theo như thông số của Cơ quan vũ trụ châu Âu về Enceladus, phần lõi hành tinh này có thể nóng gấp 100 lần so với nhiệt lượng giải phóng bởi sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ.
Một nghiên cứu gần đây về tuổi thọ của đại dương dưới bề mặt Enceladus đã tập hợp tất cả các dữ liệu liên quan đến hành tinh này mà chủ yếu lấy từ dữ liệu của Cassini, sau đó mô phỏng hành tinh dưới định dạng 3D. Mô hình đã khảo sát nhiệt lượng tỏa ra ở lõi của Enceladus từ ma sát thủy triều, và nguồn nước lỏng sẽ được phân bổ đi đâu sau hàng triệu năm.
Với phỏng đoán rằng phần lõi đá của Enceladus phải ở thể xốp thay vì thể rắn thì nguồn nhiệt từ sự ma sát của thủy triều nói trên đủ lớn để tạo thành cả một đại dương bao phủ toàn hành tinh.
Mô hình 3D tách lớp của Enceladus cho thấy nhiệt lượng ở trung tâm là nguồn duy trì thể lỏng cho đại dương.
Một thông cáo báo chí của phòng thí nghiệm động lực – phản lực của NASA cho rằng độ ấm tỏa ra từ phần lõi sẽ đủ để giữ cho lượng nước của đại dương ở thể lỏng trong suốt hàng chục triệu năm, hoặc là hàng tỉ năm tiếp theo. Ngoài ra, cứ mỗi 25 – 250 triệu năm thì nguồn nước của đại dương sẽ chảy xuyên qua phần lõi đá của Enceladus. Quá trình đó chứa đựng tiềm năng to lớn để nuôi dưỡng và hình thành những mầm mống đầu tiên của sự sống.
Ông Kevin Hand cho biết thêm: "Những hoạt động địa nhiệt lâu dài, bền vững dưới đáy biển của Enceladus là những dấu hiệu khả quan nhất, dẫn tới quá trình địa hoá, từ đó dẫn đến quá trình hóa sinh".
Phần việc tiếp theo sẽ là tìm hiểu xem các lỗ thông khí thủy nhiệt có tồn tại dưới đáy biển của Enceladus hay không. Kết quả của quá trình tìm kiếm này sẽ giúp "nâng tầm" vị thế của Enceladus thành một hành tinh tiềm năng trong cuộc tìm kiếm dấu hiệu tồn tại của sự sống trong không gian.
Kết quả của những cuộc tìm kiếm đó sẽ mang đến một viễn cảnh mới đầy hứng khởi và kích thích hơn. Như chia sẻ của bà Linda Spiker – một nhà khoa học thuộc dự án tàu vũ trụ Cassini, tại phòng thí nghiệm Động lực – Phản lực của NASA thì việc nghiên cứu "các hành tinh có nước như Enceladus trong hệ mặt trời là tiền đề vững chắc cho hoạt động tìm hiểu thế giới đại dương – hệ thống các hành tinh có nước ngoài Trái đất".