Mặt trăng giống Trái đất nhất của sao Thổ trông có vẻ ít khả năng lưu trữ sự sống hơn, nhờ vào cơ học lượng tử, các quy tắc kỳ lạ chi phối các hạt hạ nguyên tử.
Titan, mặt trăng lớn thứ hai trong hệ mặt trời của chúng ta sau Ganymede của sao Mộc, là duy nhất theo hai cách đã thuyết phục một số nhà nghiên cứu rằng mặt trăng này có thể tổ chức sự sống ngoài trái đất: Đó là mặt trăng duy nhất trong hệ mặt trời của chúng ta có bầu khí quyển dày đặc và đó là cơ thể duy nhất trong không gian, ngoài Trái đất, được biết là chắc chắn có những vũng chất lỏng trên bề mặt của nó. Trong trường hợp của Titan, những hồ bơi đó là những hồ hydrocarbon lạnh lẽo, gần với xăng trong xe hơn là các đại dương trên Trái đất. Nhưng một số nhà nghiên cứu cho rằng các cấu trúc phức tạp có thể phát sinh trong các bể đó: bong bóng có tính chất đặc biệt bắt chước các thành phần cần thiết cho sự sống trên hành tinh của chúng ta.
Trên trái đất, các phân tử lipid (axit béo) có thể tự sắp xếp thành các màng hình bong bóng tạo thành các rào cản xung quanh các tế bào của tất cả các dạng sống đã biết. Một số nhà nghiên cứu nghĩ rằng đây là thành phần cần thiết đầu tiên cho sự sống khi nó hình thành trên Trái đất.
Trên Titan, các nhà nghiên cứu đã suy đoán trong quá khứ, một bộ bong bóng tương đương có thể đã xuất hiện, chúng bao gồm các phân tử dựa trên nitơ được gọi là azotosomes.
Nhưng để các cấu trúc đó phát sinh một cách tự nhiên, vật lý phải hoạt động chính xác trong các điều kiện thực sự có trên Titan: nhiệt độ khoảng âm 300 độ F (âm 185 độ C), không có nước lỏng hoặc oxy trong khí quyển.
Các nghiên cứu trước đây, sử dụng mô phỏng động lực phân tử - một kỹ thuật thường được sử dụng để kiểm tra hóa học của sự sống - cho rằng các cấu trúc bong bóng như vậy sẽ phát sinh và trở nên phổ biến trên một thế giới như Titan. Nhưng một bài báo mới, được xuất bản vào ngày 24 tháng 1 trên tạp chí Science Advances, cho thấy rằng những mô phỏng trước đó là sai.
Sử dụng các mô phỏng phức tạp hơn liên quan đến cơ học lượng tử, các nhà nghiên cứu trong bài báo mới đã nghiên cứu các cấu trúc theo "khả năng nhiệt động lực học" của chúng.
Đây là những gì có nghĩa là: Đặt một quả bóng trên đỉnh đồi, và nó có khả năng kết thúc ở phía dưới, một vị trí năng lượng thấp hơn. Tương tự như vậy, các hóa chất có xu hướng sắp xếp chúng theo mô hình đơn giản nhất, năng lượng thấp nhất. Các nhà nghiên cứu muốn biết liệu azotosomes có phải là sự sắp xếp đơn giản, hiệu quả nhất cho các phân tử mang nitơ đó hay không.
Titan đại diện cho một "trường hợp thử nghiệm nghiêm ngặt đối với giới hạn của cuộc sống", các nhà nghiên cứu viết trong bài báo của họ. Và trong vai trò này, mặt trăng thất bại. Azotosomes, mô phỏng cho thấy, không có khả năng nhiệt động lực học trên Titan.
Công trình này, các nhà nghiên cứu cho biết trong một tuyên bố, sẽ giúp NASA tìm ra những thí nghiệm bao gồm trong nhiệm vụ Dragonfly của nó với Titan, được lên kế hoạch cho những năm 2030. Về mặt lý thuyết vẫn có thể có sự sống xuất hiện trên Titan, các nhà nghiên cứu cho biết trong bài báo, nhưng cuộc sống như vậy có thể sẽ không liên quan đến bất cứ điều gì chúng ta nhận ra là màng tế bào.
