Nghiên cứu mới cho thấy Mặt trăng Enceladus tồn tại gần như tất cả các yêu cầu cơ bản của sự sống!

Enceladus là vệ tinh lớn thứ sáu của sao Thổ và là một trong những mục tiêu hàng đầu trong cuộc tìm kiếm sự sống trong Hệ Mặt trời của chúng ta.

Các quan sát được thực hiện bởi tàu vũ trụ Cassini của NASA cho thấy Mặt trăng nhỏ của sao Thổ này có một đại dương nước phủ băng phun trào vào không gian, tạo thành một môi trường chứa gần như tất cả các yêu cầu cơ bản của sự sống trên cạn. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học từ Hoa Kỳ, Úc, Trung Quốc và Đức đã thực hiện mô hình địa hóa để dự đoán lượng phốt pho nguyên tố tiềm năng sinh học có thể có trong đại dương Enceladus.

Phốt pho ở dạng orthophosphate có thể có nhiều trong đại dương dưới bề mặt của Mặt trăng Enceladus của sao Thổ; mô hình chỉ ra rằng sự tương tác này thúc đẩy sự hòa tan của các khoáng chất phốt phát, làm cho orthophotphat trở nên sẵn có cho sự sống có thể có trong đại dương; bởi vì phốt pho là một thành phần thiết yếu cho sự sống, phát hiện này củng cố thêm bằng chứng về khả năng sinh sống bên trong Mặt trăng nhỏ của sao Thổ này.

Việc tìm kiếm các hành tinh có thể sinh sống thường được gắn liền với sự hiện diện của nước lỏng.

Ngoài Trái đất, các đại dương nước cũng tồn tại trong các vùng dưới bề mặt của một số thiên thể băng giá - ví dụ như Enceladus, Europa và Titan - ở bên ngoài Hệ Mặt trời.

Theo những căn cứ đó Enceladus, được coi là một nơi có những yếu tố phù hợp với sự sống trên Trái đất, Mặt trăng này có những đám mây giàu nước phun ra từ một đại dương dưới bề mặt.

Enceladus là vệ tinh lớn thứ 6 của sao Thổ. Nó được nhà thiên văn học William Herschel phát hiện vào năm 1789. Enceladus có đường kính khoảng 500 km, bằng 1/10 kích thước của Titan, vệ tinh lớn nhất của sao Thổ. Nó là thiên thể phản xạ ánh sáng mạnh nhất trong Hệ Mặt trời (gần như 100%). Trước những năm 1980 (thời điểm 2 tàu vũ trụ Voyager bay ngang qua Enceladus), người ta biết rất ít về Enceladus ngoài việc trên bề mặt vệ tinh này có nước.

Tiến sĩ Christopher Glein, trưởng nhóm khoa học tại Viện Nghiên cứu Tây Nam cho biết: "Những gì chúng tôi nghiên cứu được là những đám mây này chứa hầu hết tất cả các yêu cầu cơ bản của cuộc sống như chúng tôi biết".

"Trong khi nguyên tố phốt pho tiềm năng sinh học vẫn chưa được xác định trực tiếp, nhóm của chúng tôi đã phát hiện ra bằng chứng về sự sẵn có của nó trong đại dương bên dưới lớp vỏ băng giá của Mặt trăng này".

Phốt pho ở dạng phốt phát rất quan trọng đối với tất cả sự sống trên Trái đất. Nguyên tố này cần thiết cho việc tạo ra DNA và RNA, các phân tử mang năng lượng, màng tế bào, xương và răng ở người và động vật, và thậm chí cả hệ vi sinh vật phù du của biển.

Các nhà khoa học phát hiện những vòi nước phun ra ở vùng cực nam Mặt trăng sao Thổ này vào năm 2005, trong giai đoạn thăm dò đầu tiên của tàu vũ trụ Cassini-Huygens, một dự án hợp tác giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Những vòi phun góp phần tạo ra vật chất mới cho vành đai bao quanh sao Thổ, có nguồn gốc từ một đại dương dày khoảng 9,7 km nằm dưới vỏ băng dày 31-40 km, bên trên lớp lõi đá. Chúng phun ra từ một loạt khe nứt mang tên "vằn hổ" ở gần cực nam của Enceladus.

Trong nghiên cứu của mình, tiến sĩ Glein và các đồng nghiệp của ông đã thực hiện mô hình động học và nhiệt động học mô phỏng địa hóa học của phốt pho dựa trên những hiểu biết từ Cassini về hệ thống đáy đại dương trên Enceladus.

Có thể coi đây là mô hình địa hóa chi tiết nhất cho đến nay về cách các khoáng chất dưới đáy biển hòa tan vào đại dương của Enceladus và dự đoán rằng các khoáng chất phốt phát sẽ hòa tan bất thường ở đó.

Tiến sĩ Glein cho biết: "Nghiên cứu mới này cho thấy sự hiện diện của phốt pho hòa tan trên Mặt trăng thứ 6 của sao Thổ, có thể nó đạt đến mức gần bằng hoặc thậm chí cao hơn mức trong nước biển của Trái đất hiện đại".

Cuối năm 2008, các nhà khoa học đã phát hiện thấy hơi nước bốc lên từ bề mặt Enceladus. Điều đó chứng tỏ rằng trên vệ tinh này có nước, và từ đó có thể có sự sống. Candice Hansen, một nhà khoa học của Phòng thí nghiệm tên lửa NASA tại California đã dẫn đầu một nhóm các nhà khoa học nghiên cứu về đám bụi khí trên Enceladus. Trước đó, họ đã tính toán được tốc độ phun của đám bụi khí là xấp xỉ 2.189 km/giờ. Tốc độ này là lớn một cách bất thường và có thể có liên quan đến nước. Họ đã quyết định nghiên cứu kĩ về thành phần cấu tạo của đám bụi khí.

Mô hình nhiệt độ khởi điểm cao cho thấy rằng, Enceladus đã bắt đầu như một quả cầu hỗn hợp giữa băng và đá và có chứa các đồng vị phóng xạ phân rã nhanh của nguyên tử nhôm và sắt. Sự phân hủy các đồng vị này diễn ra trong khoảng 7 triệu năm đã sản sinh ra một lượng nhiệt rất lớn. Kết quả của việc này là các vật chất đá được cứng lại ở lõi của nó và nó được bao bọc bởi một lớp vỏ băng. Theo giả thuyết này, các phần còn lại phân rã phóng xạ từ từ ở lõi cùng với lực thủy triều từ lực kéo hấp dẫn của sao Thổ có thể tiếp tục làm ấm và làm tan chảy phần lõi bên trong của nó trong hàng tỷ năm. Những chứng cứ từ tàu Cassini chỉ ra rằng ở dưới lớp băng bề mặt của Enceladus có thể là một đại dương bao phủ khắp vệ tinh. Các tinh thể băng được tàu Cassini phân tích đã cho thấy đó là băng của nước muối. Theo người ta ước đoán, nước muối như vậy chỉ có thể xuất hiện trong một thể tích nước rất lớn. Vì thế Enceladus trở thành một địa điểm tốt để xuất hiện sự sống ngoài Trái đất. Ngoài ra còn có giả thuyết cho rằng nguồn nước trên xuất phát từ một đại dương cực lớn dưới bề mặt Enceladus.