Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã suy đoán rằng sự sống có thể tồn tại bên dưới bề mặt băng giá của sao Mộc Jupiter mặt trăng Europa. Nhờ các nhiệm vụ gần đây hơn (như Tàu vũ trụ Cassini), các mặt trăng và cơ thể khác cũng đã được thêm vào danh sách này - bao gồm Titan, Enceladus, Dione, Triton, Ceres và Pluto. Trong mọi trường hợp, người ta tin rằng cuộc sống này sẽ tồn tại trong các đại dương bên trong, rất có thể là xung quanh các lỗ thông thủy nhiệt nằm ở ranh giới lõi-lớp phủ.
Một vấn đề với lý thuyết này là trong những môi trường dưới đáy biển như vậy, cuộc sống có thể gặp khó khăn khi có được một số thành phần chính cần thiết để phát triển mạnh. Tuy nhiên, trong một nghiên cứu gần đây - được hỗ trợ bởi Viện Sinh học Sinh học NASA (NAI) - một nhóm các nhà nghiên cứu đã mạo hiểm rằng trong Hệ Mặt trời bên ngoài, sự kết hợp của môi trường bức xạ cao, đại dương bên trong và hoạt động thủy nhiệt có thể là một công thức cho sự sống .
Nghiên cứu có tựa đề là sự xuất hiện có thể có của sự sống và sự khác biệt của sinh quyển nông trên thế giới băng giá bị chiếu xạ: Ví dụ về Europa Europa, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí khoa học Sinh vật học. Nghiên cứu được tiến hành bởi Tiến sĩ Michael Russell với sự hỗ trợ của Alison Murray thuộc Viện nghiên cứu sa mạc và Kevin Hand - cũng là nhà nghiên cứu của NASA JPL.
Vì lợi ích của nghiên cứu, Tiến sĩ Russell và các đồng nghiệp đã xem xét sự tương tác giữa các suối thủy nhiệt kiềm và nước biển thường được coi là cách các khối xây dựng chính cho sự sống xuất hiện ở đây trên Trái đất. Tuy nhiên, họ nhấn mạnh rằng quá trình này cũng phụ thuộc vào năng lượng do Mặt trời của chúng ta cung cấp. Quá trình tương tự có thể xảy ra trên mặt trăng mặt trăng như Europa, nhưng theo một cách khác. Khi họ nêu trong bài báo của mình:
Cũng có thể đánh giá cao tầm quan trọng của dòng proton và electron, vì các quá trình này là gốc rễ của vai trò của cuộc sống trong việc truyền và chuyển đổi năng lượng tự do. Ở đây, chúng tôi đề xuất rằng sự sống có thể đã xuất hiện trên các thế giới băng giá được chiếu xạ như Europa, một phần là kết quả của hóa học có sẵn trong lớp băng và nó có thể được duy trì, ngay bên dưới lớp vỏ đó.
Trong trường hợp mặt trăng mặt trăng như Europa, các lò xo thủy nhiệt sẽ chịu trách nhiệm tạo ra tất cả các năng lượng và thành phần cần thiết cho hóa học hữu cơ diễn ra. Độ dốc ion, như oxyhydroxides và sulfide, có thể điều khiển các quá trình hóa học quan trọng - nơi carbon dioxide và metan được hydro hóa và oxy hóa, tương ứng - có thể dẫn đến việc tạo ra sự sống và chất dinh dưỡng của vi khuẩn sớm.
Đồng thời, sức nóng từ các lỗ thông thủy nhiệt sẽ đẩy các vi khuẩn và chất dinh dưỡng này lên phía trên lớp vỏ băng giá. Lớp vỏ này thường xuyên bị bắn phá bởi các electron năng lượng cao được tạo ra bởi từ trường cực mạnh Jupiter, một quá trình tạo ra các chất oxy hóa. Như các nhà khoa học đã biết từ lâu khi khảo sát lớp vỏ Europa, có một quá trình trao đổi giữa đại dương bên trong mặt trăng và bề mặt của nó.
Như Tiến sĩ Russell và các đồng nghiệp của ông chỉ ra, hành động này rất có thể liên quan đến hoạt động tạo khói đã được quan sát trên bề mặt Europa Europa và có thể dẫn đến một mạng lưới các hệ sinh thái ở mặt dưới lớp vỏ băng giá Europa Europa:
Các mô hình vận chuyển vật liệu trong đại dương Europa Europa chỉ ra rằng các khối thủy nhiệt có thể bị hạn chế tốt trong đại dương (chủ yếu là do lực Coriolis và độ dốc nhiệt), dẫn đến việc vận chuyển hiệu quả qua đại dương vào giao diện nước băng. Các sinh vật được vận chuyển một cách tình cờ từ các hệ thống thủy nhiệt đến giao diện nước đá cùng với nhiên liệu chưa sử dụng có khả năng tiếp cận với lượng chất oxy hóa lớn hơn trực tiếp từ băng. Điều quan trọng là các chất oxy hóa chỉ có thể có sẵn ở nơi bề mặt băng được dẫn đến đáy của lớp băng.
Như Tiến sĩ Russel đã chỉ ra trong một cuộc phỏng vấn với Tạp chí sinh học, các vi khuẩn trên Europa có thể đạt mật độ tương tự như những gì đã được quan sát xung quanh các lỗ thông thủy nhiệt ở đây trên Trái đất và có thể củng cố giả thuyết rằng sự sống trên Trái đất cũng xuất hiện xung quanh các lỗ thông hơi như vậy. Tất cả các thành phần và năng lượng miễn phí cần thiết cho cuộc sống đều tập trung ở một nơi, anh ấy nói. Nếu chúng ta tìm thấy sự sống trên Europa, thì điều đó sẽ hỗ trợ mạnh mẽ cho lý thuyết thông hơi kiềm của tàu ngầm.
Nghiên cứu này cũng rất có ý nghĩa khi thực hiện các nhiệm vụ trong tương lai tới Europa. Nếu các hệ sinh thái vi sinh vật tồn tại ở mặt dưới của lớp băng giá Europa Europa, thì chúng có thể được khám phá bởi các robot có khả năng xâm nhập vào bề mặt, lý tưởng nhất là đi xuống một đường hầm. Thay phiên, một tàu đổ bộ có thể chỉ cần đặt nó gần một chùm hoạt động và tìm kiếm các dấu hiệu của chất oxy hóa và vi khuẩn phát ra từ bên trong.
Các nhiệm vụ tương tự cũng có thể được gắn vào Enceladus, nơi sự hiện diện của các lỗ thông thủy nhiệt đã được xác nhận nhờ vào hoạt động tạo khói rộng lớn được quan sát xung quanh khu vực cực nam của nó. Ở đây cũng vậy, một người đào hầm robot có thể xâm nhập vào các khe nứt bề mặt và khám phá bên trong để xem các hệ sinh thái có tồn tại ở mặt dưới của lớp vỏ mặt trăng băng giá không. Hoặc một tàu đổ bộ có thể đặt mình gần các luồng và kiểm tra những gì đang bị đẩy ra.
Những nhiệm vụ như vậy sẽ đơn giản hơn và ít có khả năng gây ô nhiễm hơn so với các tàu ngầm robot được thiết kế để khám phá môi trường đại dương sâu thẳm Europa. Nhưng bất kể hình thành sứ mệnh tương lai nào đối với Europa, Enceladus hoặc các cơ quan khác như vậy, thật đáng khích lệ khi biết rằng bất kỳ cuộc sống nào có thể tồn tại ở đó đều có thể truy cập được. Và nếu những nhiệm vụ này có thể đánh hơi được nó, cuối cùng chúng ta sẽ biết rằng sự sống trong Hệ Mặt Trời phát triển ở những nơi khác ngoài Trái Đất!
