Một cái nhìn cận cảnh về "sọc hổ" trên mặt trăng Enceladus của sao Thổ, nơi được cho là chứa một đại dương nước lỏng bên dưới bề mặt băng giá của nó.
(Ảnh: © NASA, ESA, JPL, SSI, Nhóm chụp ảnh Cassini)
SAN FRANCISCO - Nếu có những sinh vật bơi trong các đại dương bị chôn vùi của hệ mặt trời bên ngoài, có lẽ chúng không liên quan đến chúng ta, nghiên cứu mới cho thấy.
Một số nhà khoa học tin rằng sự sống đã nhảy từ thế giới này sang thế giới khác xung quanh hệ mặt trời, trên những khối đá được thổi vào không gian bởi các tác động của sao chổi hoặc tiểu hành tinh. Thật vậy, có một trường phái cho rằng cuộc sống ở đây trên Trái đất là thực sự có nguồn gốc từ sao Hỏa, có khả năng tự hào về điều kiện có thể ở được sớm hơn hành tinh của chúng ta đã làm. .
Nhưng tỷ lệ cược mà những người tiên phong giả định như vậy có thể là thuộc địa của bất động sản có thể ở xa hơn - cụ thể là Sao Mộc Europa và vệ tinh Sao Thổ Enceladus, cả hai đều chứa những đại dương nước lỏng mặn lớn bên dưới lớp vỏ băng của chúng?
Nhà địa vật lý của Đại học Purdue Jay Melosh đã giải quyết câu hỏi này và trình bày kết quả tuần trước trong cuộc nói chuyện ở đây tại cuộc họp mùa thu hàng năm của Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ.
Melosh đã sử dụng các mô hình máy tính để theo dõi số phận của 100.000 hạt sao Hỏa mô phỏng được phóng ra khỏi Hành tinh Đỏ do một tác động. Ông đã mô hình hóa ba tốc độ phóng khác nhau: 1, 3 và 5 km mỗi giây (tương ứng khoảng 2.240 dặm / giờ, 6.710 dặm / giờ và 11.180 dặm / giờ).
Trong các mô phỏng, một tỷ lệ nhỏ các hạt đã kết thúc Enceladus trong quá trình 4,5 tỷ năm - chỉ 0,0000002% đến 0,00004% số lượng đã tác động đến Trái đất. Con số này cao hơn khoảng 100 lần cho Europa; mặt trăng đó đã có 0,00004% đến 0,00007% thị phần hạt của Trái đất.
Chúng ta biết rằng khoảng 1 tấn đá trên sao Hỏa có kích cỡ bằng nắm tay hoặc lớn hơn trên Trái đất mỗi năm. Sử dụng con số đó, Melosh tính toán rằng Europa nhận được khoảng 0,4 gram Sao Hoả vật liệu mỗi năm và Enceladus chỉ nhận được 2-4 miligam. Đây là những mức trung bình, ông nhấn mạnh; Khối lượng sao Hỏa của các mặt trăng gần như chắc chắn đến từ những khối đá có kích thước không thường xuyên, không phải là dòng chảy nhỏ của các vật nhỏ.
Các con số tương tự nhau nếu nguồn gốc của các tảng đá là Trái đất chứ không phải Sao Hỏa, Melosh nói.
Những kết quả này dường như là điềm tốt cho sự lây lan của cuộc sống; Rốt cuộc, có thể chỉ cần một tác động của một tảng đá mang vi khuẩn để biến Europa hoặc Enceladus từ nơi ở thành nơi sinh sống. Nhưng có nhiều yếu tố để xem xét, và họ làm giảm sự lạc quan.
Ví dụ, Melosh nhận thấy rằng thời gian vận chuyển trung bình cho một thiên thạch trên sao Hỏa kết thúc với Enceladus là 2 tỷ năm. Vi khuẩn rất khó, nhưng đó là một thời gian dài để chịu đựng các điều kiện khắc nghiệt của không gian sâu. Và các mô phỏng chỉ ra rằng những tảng đá sao Hỏa sắp tới sẽ tấn công Enceladus ở khoảng từ 5 đến 31 km / s (11.180 dặm / giờ đến 69.350 dặm / giờ). Melosh cho biết, phần dưới của phạm vi đó có thể sống sót, nhưng thật khó để tưởng tượng bất cứ điều gì sống qua những tác động cực đoan hơn đó, Melosh nói.
"Vì vậy, điểm mấu chốt: Nếu cuộc sống nên được tìm thấy ở các đại dương của Europa hoặc Enceladus, rất có khả năng nó là người bản địa chứ không phải là hạt giống từ Trái đất, Sao Hỏa hoặc (đặc biệt) một hệ mặt trời khác", Melosh nói trong cuộc nói chuyện AGU của mình. (Tính toán của ông xác định xác suất thiên thạch ngoài hành tinh va chạm Trái đất trong 4,5 tỷ năm qua chỉ ở mức 0,01%. Cơ hội thấp hơn nhiều đối với Europa và Enceladus, ông nói.)
Đó là tin tức thú vị, nếu nhìn từ một góc độ nhất định. Europa và Enceladus - và các thế giới có thể ở được khác trong hệ mặt trời bên ngoài, như Mặt trăng khổng lồ Titan của sao Thổ - có thể vẫn không bị nhiễm bẩn cho các eons, cung cấp cơ hội rộng rãi cho các dạng sống bản địa để bén rễ và phát triển. Vì vậy, hệ mặt trời của chúng ta có thể tự hào về nhiều loại sự sống khác nhau, thay vì một loại phổ biến. (Tất nhiên, nhìn thấy cuộc sống giống như Trái đất sẽ phát triển như thế nào trong hàng tỷ năm trong một đại dương bị chôn vùi, lạnh lẽo cũng sẽ rất thú vị.)
Và nếu chúng ta khám phá ra chỉ một "genesis thứ hai" như vậy trong hệ mặt trời của chúng ta, chúng ta sẽ biết rằng cuộc sống không có phép màu và phải phổ biến trong toàn vũ trụ.
Chúng tôi có thể đang trên bờ vực để trả lời một số câu hỏi sâu sắc. Ví dụ, NASA đang phát triển một sứ mệnh gọi là Europa clip, sẽ mô tả đặc điểm của đại dương vệ tinh và tìm kiếm các vị trí chạm đất tiềm năng cho nhiệm vụ săn lùng cuộc sống trong tương lai, trong số các nhiệm vụ khác. Clipper dự kiến sẽ ra mắt vào đầu đến giữa năm 2020, nhưng tương lai của người đổ bộ thì âm u; mặc dù Quốc hội đã ra lệnh cho NASA phát triển sứ mệnh bề mặt, nhưng nó không rõ liệu tài trợ sẽ đi qua để thực hiện điều đó
Một nhiệm vụ khác của NASA, được gọi là con chuồn chuồn, sẽ ra mắt vào năm 2026 để nghiên cứu hóa học phức tạp của Titan. Cánh quạt robot này có khả năng phát hiện ra các dấu hiệu sự sống trong không khí của mặt trăng lớn, nếu có bất kỳ thứ gì được tìm thấy. Và trên một quãng đường dài hơn, các nhà nghiên cứu đang tìm cách đưa robot thông qua các lớp băng của Europa và Enceladus và vào các đại dương có thể hỗ trợ sự sống của chúng. Không có nhiệm vụ nào như vậy trên sách, nhưng người ta có thể lên khỏi mặt đất vào những năm 2030 nếu chúng ta may mắn.
Sẽ có hành động sinh học nghiêm trọng gần nhà sớm, quá. NASA có kế hoạch phóng một chiếc máy bay săn tìm sự sống lên Sao Hỏa vào mùa hè tới, cũng như Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Nga, đang hợp tác với nhau thông qua một chương trình có tên ExoMars. Cả hai robot có bánh xe này sẽ tập trung vào việc tìm kiếm dấu hiệu của các sinh vật Hành tinh Đỏ cổ xưa, hiện không tồn tại. (Tất nhiên, rất có thể người sao Hỏa, nếu họ tồn tại, có liên quan đến chúng ta.)
Exoplanets là một phần của hình ảnh là tốt. Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA, dự kiến ra mắt vào năm 2021, sẽ có thể đánh hơi được bầu khí quyển của thế giới ngoài hành tinh gần đó để lấy sinh trắc học tiềm năng, cũng như ba đài quan sát trên mặt đất khổng lồ dự kiến sẽ xuất hiện vào giữa đến cuối những năm 2020 - Người khổng lồ Kính thiên văn Magellan, Kính thiên văn cực lớn và Kính thiên văn ba mươi mét.
- Hình ảnh: Europa, Mặt trăng băng giá bí ẩn của Sao Mộc
- Hình ảnh: Enceladus, Sao Thổ lạnh, Mặt trăng sáng
- Điều gì sẽ xảy ra khi sống trên Mặt trăng Europa của sao Mộc?
Cuốn sách của Mike Wall về tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh, "Ngoài đó"(Grand Central Publishing, 2018; minh họa bởi Karl Tate), là ra ngay bây giờ. Theo dõi anh ấy trên Twitter @michaeldwall. theo dõi chúng tối trên Twitter @Spacesotcom hoặc là Facebook.
