Vệ tinh Enceladus của Sao Thổ có vẻ phù hợp để trở thành nơi tồn tại của sự sống

Trong hàng tỷ thiên thể đang xoay vần trong Hệ Mặt Trời, không ít nơi từng được xem là "ứng viên" tiềm năng cho sự sống, từ Sao Hỏa, Europa cho đến Titan. Thế nhưng, một cái tên nhỏ bé ít ai ngờ tới lại đang ngày càng trở thành tâm điểm của giới khoa học: Enceladus, vệ tinh băng giá của Sao Thổ.

Những phát hiện mới từ dữ liệu tàu vũ trụ Cassini đã mang đến một bức tranh hấp dẫn hơn bao giờ hết, gợi mở khả năng rằng bên dưới lớp vỏ băng dày đặc kia là một đại dương ngầm chứa đầy hợp chất hữu cơ, nguồn năng lượng và những điều kiện lý tưởng để sự sống tồn tại.

Kể từ khi Cassini bay ngang qua Enceladus vào năm 2005 và phát hiện những cột hơi nước phun trào từ các vết nứt tại cực nam, vệ tinh nhỏ bé này liên tục làm dấy lên những cuộc tranh luận sôi nổi trong cộng đồng khoa học.

Thoạt nhìn, Enceladus chỉ là một thế giới lạnh giá với đường kính khiêm tốn chưa đến 500 km, phủ đầy băng và nằm cách xa Mặt Trời hơn 1,4 tỷ km. Nhưng những cột phun khổng lồ ấy lại tiết lộ một bí mật: dưới lớp băng dày hàng chục kilomet là một đại dương nước lỏng trải dài toàn cầu, nơi có thể tồn tại môi trường hóa học năng động.

Ban đầu, Cassini chỉ phát hiện trong các cột phun này chứa muối và một số hợp chất hữu cơ đơn giản. Song điều đó thôi cũng đủ để giới khoa học xem Enceladus là một trong những nơi đáng chú ý nhất để tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất.

Trên Trái Đất, sự sống cần ba yếu tố cơ bản: nước lỏng, nguồn năng lượng và các hợp chất hữu cơ. Enceladus, bằng những dữ liệu thu thập được, đã đáp ứng được cả ba điều kiện ấy ở mức độ nào đó.

Điểm nhấn quan trọng nhất đến từ nghiên cứu mới vừa được công bố trên tạp chí Nature. Sau khi phân tích lại chi tiết dữ liệu từ những lần Cassini bay qua, đặc biệt là lần tiếp cận gần được gọi là "E5", các nhà khoa học đã phát hiện những phân tử hữu cơ phức tạp chưa từng được nhận diện trước đây.

Cụ thể, các hạt băng được tàu Cassini thu thập đã để lộ sự hiện diện của este, ete, anken cùng nhiều hợp chất chứa nitơ và oxy. Đáng chú ý hơn cả, có những tín hiệu hóa học gợi ý sự tồn tại của cấu trúc giống pyrimidine - thành phần nền tảng của DNA và RNA.

Để dễ hình dung, este là hợp chất thường gặp trong trái cây, góp phần tạo nên mùi thơm và hương vị đặc trưng. Trong sinh học, este giữ vai trò hình thành cấu trúc màng tế bào, một trong những điều kiện quan trọng để duy trì sự sống.

Anken lại là trung gian quan trọng trong nhiều phản ứng hóa học, trong khi nitơ là yếu tố cơ bản để cấu tạo nên vật chất di truyền. Sự hiện diện của chúng trong các hạt băng phun ra từ Enceladus chứng tỏ rằng vệ tinh này không chỉ đơn thuần sở hữu nước lỏng, mà còn có cả "nguyên liệu thô" cần thiết để sự sống hình thành và phát triển.

Một điểm đáng chú ý khác là khả năng tồn tại các lỗ phun thủy nhiệt ở đáy đại dương của Enceladus. Từ dữ liệu địa hóa học, các nhà khoa học nhận định rằng dưới lớp vỏ băng là một đại dương tiếp xúc trực tiếp với lõi đá, và chính sự tương tác này có thể tạo ra nguồn năng lượng cần thiết cho các phản ứng hóa học.

Trên Trái Đất, những lỗ thông thủy nhiệt ở đáy đại dương từng được cho là "cái nôi" khai sinh ra sự sống cách đây hàng tỷ năm. Ở đó, vô số sinh vật sinh trưởng nhờ năng lượng hóa học thay vì ánh sáng mặt trời. Nếu kịch bản tương tự diễn ra ở Enceladus, đại dương ngầm kia có thể đang nuôi dưỡng một hệ sinh thái tiềm ẩn mà chúng ta chưa từng biết đến.

Dĩ nhiên, sự tồn tại của những hợp chất hữu cơ phức tạp chưa đồng nghĩa với việc Enceladus có sự sống. Hóa học vô cơ và các phản ứng tự nhiên hoàn toàn có thể tạo ra chúng mà không cần đến sinh vật.

Song điều quan trọng là vệ tinh nhỏ bé này hội tụ đủ điều kiện mà các nhà khoa học vẫn coi là "công thức của sự sống": nước lỏng, hóa chất hữu cơ và nguồn năng lượng. Với tổ hợp này, Enceladus hiện nằm trong nhóm những thiên thể hứa hẹn nhất để tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất, ngang hàng với Europa, vệ tinh của Sao Mộc.

Di sản mà Cassini để lại có thể nói là vô giá. Dù sứ mệnh này đã kết thúc vào năm 2017 khi con tàu lao xuống bầu khí quyển Sao Thổ nhằm tránh nguy cơ ô nhiễm các vệ tinh, nhưng khối dữ liệu khổng lồ mà nó gửi về vẫn đang tiếp tục được phân tích và đem lại bất ngờ.

Cassini vốn không được thiết kế để tìm kiếm sự sống, vậy mà nó đã biến Enceladus thành một trong những tâm điểm lớn nhất của thiên văn học hiện đại.

Câu hỏi đặt ra lúc này không còn là liệu Enceladus có thể sinh sống hay không, mà là chúng ta sẽ làm gì để tìm câu trả lời. Nhiều ý tưởng đã được đề xuất cho các sứ mệnh tương lai, từ việc gửi một tàu thăm dò bay xuyên qua các cột phun để thu thập mẫu trực tiếp, cho đến việc chế tạo thiết bị có khả năng khoan xuyên lớp băng dày để tiếp cận đại dương ngầm bên dưới.

Nếu một ngày nào đó nhân loại phát hiện sự sống ngoài Trái Đất, rất có thể manh mối đầu tiên sẽ đến từ những hạt băng li ti được phun ra từ Enceladus.

Khám phá mới này không chỉ mở ra triển vọng về một thế giới có thể sinh sống ngay trong Hệ Mặt Trời, mà còn góp phần định hình cách chúng ta nhìn nhận về sự sống trong vũ trụ.

Thay vì chỉ tìm kiếm trên các hành tinh có khí hậu giống Trái Đất, các nhà khoa học nay đã chú ý nhiều hơn đến những đại dương ngầm bị che phủ bởi băng giá. Enceladus, với sự bất ngờ mà nó mang lại, là minh chứng rõ ràng nhất rằng sự sống có thể ẩn mình ở những nơi tưởng chừng khắc nghiệt và xa xôi nhất.

Nhìn lại hành trình gần hai thập kỷ qua, từ những hình ảnh đầu tiên mà Cassini gửi về cho đến phát hiện về các hợp chất hữu cơ phức tạp, Enceladus đã trở thành biểu tượng cho niềm hy vọng của nhân loại trong việc trả lời câu hỏi: "Chúng ta có đơn độc trong vũ trụ hay không?". Có thể mất thêm nhiều thập kỷ nữa trước khi chúng ta có được bằng chứng xác thực, nhưng rõ ràng, vệ tinh nhỏ bé này đang giữ vai trò quan trọng trong cuộc săn tìm lớn nhất của lịch sử khoa học.

Nếu một ngày nào đó, nhân loại thực sự tìm thấy sự sống ngoài Trái Đất, thì hành trình đó có lẽ sẽ bắt đầu từ những cột phun băng trắng xóa vươn cao hàng trăm kilomet trên Enceladus – một thế giới bé nhỏ, lạnh giá nhưng ẩn chứa những bí mật có thể làm thay đổi cách chúng ta hiểu về vũ trụ và chính bản thân mình.