Phát hiện các phân tử hữu cơ phức tạp trên vệ tinh sao Thổ Enceladus

Dữ liệu phổ từ tàu vũ trụ Cassini của NASA cho thấy các phân tử hữu cơ lớn và giàu cacbon bị đẩy ra từ các vết nứt trên bề mặt băng giá của mặt trăng Enceladus của Sao Thổ.

Enceladus là vệ tinh lớn thứ sáu của Sao Thổ. Nó được nhà thiên văn học William Herschel phát hiện vào năm 1789. Trước những năm 1980, người ta biết rất ít về Enceladus ngoài việc trên bề mặt vệ tinh này có nước.

Theo phys.org, bằng cách sử dụng một lượng lớn dữ liệu phổ từ tàu vũ trụ Cassini của NASA, các nhà khoa học phát hiện ra rằng các phân tử hữu cơ lớn và giàu cacbon bị đẩy ra từ các vết nứt trên bề mặt băng giá của mặt trăng Enceladus của Sao Thổ. Các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu Tây Nam tại Texas – Hoa Kỳ (SwRI Southwest Research Institute) cho rằng phản ứng hóa học giữa lõi đá của mặt trăng và nước ấm từ đại dương dưới mặt đất của nó có liên quan đến những phân tử phức tạp này.

Tiến sĩ Christopher Glein của SwRI, một nhà khoa học vũ trụ chuyên về hóa hải dương học ngoài trái đất đồng thời là tác giả của một bài báo trong tạp chí Nature điểm qua những nét chính trong khám phá này. Ông cho biết: “Trước đây, chúng tôi chỉ xác định được các phân tử hữu cơ đơn giản có chứa một vài nguyên tử cacbon, nhưng một chút đó thôi đã đủ rất hấp dẫn rồi.” “Bây giờ chúng tôi đã tìm thấy các phân tử hữu cơ có khối lượng trên 200 đơn vị khối lượng nguyên tử, nặng hơn gấp 10 lần so với mêtan. Với các phân tử hữu cơ phức tạp thoát ra từ đại dương nước lỏng của nó, mặt trăng này là hành tinh duy nhất bên cạnh Trái đất được cho là đồng thời đáp ứng tất cả các yêu cầu cơ bản cho cuộc sống.”

Tại cuộc hạ cánh trước đó của Cassini vào tháng Chín năm 2017, tàu vũ trụ này đã lấy mẫu chùm của vật chất nổi lên từ phía dưới bề mặt của Enceladus. Máy phân tích bụi vũ trụ (CDA) và máy đo phổ khối lượng ion và trung hòa (INMS) đã thực hiện các phép đo cả trong chùm và vòng E của sao Thổ, được hình thành bởi chùm các hạt băng thoát khỏi lực hấp dẫn của Enceladus.

Trong chuyến bay gần của Cassini qua Enceladus vào ngày 28 tháng 10 năm 2015, INMS đã phát hiện ra hydro phân tử khi tàu vũ trụ này bay qua chùm. Những chuyến bay trước đó đã cung cấp bằng chứng cho một đại dương bao phủ toàn bộ bên dưới bề mặt hành tinh này, phủ lấy phần lõi đá bên trong. Hydro phân tử trong chùm được cho là hình thành bởi sự tương tác địa hóa giữa nước và đá trong môi trường thủy nhiệt.

Tiến sĩ Hunter Waite của SwRI, điều tra viên chính của INMS cho hay: “Hydrogen cung cấp một nguồn năng lượng hóa học hỗ trợ vi khuẩn sống trong các đại dương của trái đất gần lỗ thông thủy nhiệt. Một khi bạn đã xác định một nguồn thực phẩm tiềm tàng cho vi khuẩn, câu hỏi tiếp theo là bản chất của các chất hữu cơ phức tạp trong đại dương là gì? Những chứng cứ này đại diện cho bước đầu tiên trong sự hiểu biết đó — sự phức tạp trong hóa học hữu cơ vượt quá mong đợi của chúng tôi! ”

Glein nói: “Những phát hiện của nghiên cứu cũng có ý nghĩa to lớn đối với thế hệ thăm dò tiếp theo. Một tàu vũ trụ trong tương lai có thể bay qua chùm Enceladus và phân tích những phân tử hữu cơ phức tạp này bằng máy quang phổ khối có độ phân giải cao để giúp chúng ta xác định chúng được tạo ra như thế nào. “

Nhật Quang