Mặt trăng Titan lớn nhất của Sao Thổ có thể là mảnh bất động sản hấp dẫn nhất trong Hệ Mặt Trời ngay bây giờ. Không có gì đáng ngạc nhiên, vì thực tế là bầu không khí dày đặc mặt trăng, môi trường hữu cơ phong phú và hóa học prebiotic được cho là giống với bầu khí quyển nguyên thủy của Trái đất. Do đó, các nhà khoa học tin rằng mặt trăng có thể hoạt động như một loại phòng thí nghiệm để nghiên cứu các quá trình nhờ đó các nguyên tố hóa học trở thành khối xây dựng cho sự sống.
Những nghiên cứu này đã dẫn đến rất nhiều thông tin, trong đó bao gồm phát hiện gần đây về anion chuỗi carbon carbon - được cho là đang xây dựng các khối cho các phân tử phức tạp hơn. Và bây giờ, nhờ dữ liệu từ Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) ở Chile, một nhóm các nhà nghiên cứu của NASA đã phát hiện ra sự hiện diện của acrylonitrile, một nguyên tố hóa học khác có thể là cơ sở cho sự sống trên mặt trăng đó.
Nghiên cứu nêu chi tiết phát hiện của họ - có tiêu đề Phát hiện ALMA và tiềm năng sinh học của vinyl xyanua trên Titan, - đã được công bố trên tạp chí số ra ngày 28 tháng 7 Tiến bộ khoa học. Trong đó, nhóm nghiên cứu giải thích cách dữ liệu từ mảng ALMA chỉ ra rằng số lượng lớn acrylonitril (C2H3CN) tồn tại trên Titan - rất có thể trong tầng bình lưu Mặt trăng.
Như Maureen Palmer, một nhà nghiên cứu của Trung tâm Sinh vật học Goddard và là tác giả chính của bài báo, đã chỉ ra trong một thông cáo báo chí của NASA: Hồi Chúng tôi tìm thấy bằng chứng thuyết phục rằng acrylonitrile có trong bầu khí quyển của Titan và chúng tôi nghĩ rằng một nguồn cung cấp nguyên liệu thô này đạt đến bề mặt.
Còn được gọi là vinyl cyanide, acrylonitrile được sử dụng ở đây trên Trái đất trong sản xuất nhựa. Trong quá khứ, người ta đã suy đoán rằng hợp chất này có thể có mặt trong bầu khí quyển Titan Titan. Tuy nhiên, chỉ mới gần đây, các nhà khoa học nhận thức được khả năng nó là cơ sở cho các sinh vật sống trong môi trường hữu cơ giàu Titan Titan - với nguồn cung cấp carbon, hydro và nitơ ổn định.
Điều này dựa trên một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2015, nơi một nhóm các nhà khoa học Cornell đã tìm cách xác định xem các tế bào hữu cơ có thể hình thành trong môi trường khắc nghiệt Titan Titan hay không. Cho rằng mặt trăng trải qua nhiệt độ bề mặt trung bình -179 ° C (-290 ° F) và bầu khí quyển chủ yếu là nitơ và hydrocarbon, màng hai lớp lipid (là nền tảng của sự sống trên Trái đất) không thể tồn tại ở đó.
Tuy nhiên, sau khi tiến hành mô phỏng phân tử, nhóm nghiên cứu đã xác định rằng các hợp chất nitơ hữu cơ nhỏ sẽ có khả năng tạo thành một tấm vật liệu tương tự như màng tế bào. Họ cũng xác định rằng những tấm này có thể tạo thành những quả cầu rỗng, siêu nhỏ mà họ đặt tên là az azomesomes, và ứng cử viên hóa học tốt nhất cho tấm này sẽ là acrylonitril.
Một vật liệu như vậy sẽ có khả năng tồn tại trong khí metan lỏng và ở nhiệt độ cực lạnh, và do đó sẽ là cơ sở khả dĩ nhất cho sự sống hữu cơ trên Titan. Như Michael Mumma, giám đốc của Trung tâm sinh học Goddard, đã giải thích:
Khả năng hình thành một màng ổn định để tách môi trường bên trong ra khỏi môi trường bên ngoài là rất quan trọng bởi vì nó cung cấp một phương tiện để chứa hóa chất đủ lâu để cho phép chúng tương tác. Nếu các cấu trúc giống như màng có thể được hình thành bởi vinyl xyanua, thì đó sẽ là một bước quan trọng trên con đường dẫn đến sự sống trên mặt trăng Titan của Saturn.
Vì mục đích nghiên cứu của họ, nhóm Goddard đã kết hợp 11 bộ dữ liệu độ phân giải cao từ ALMA, mà họ đã lấy được từ một kho lưu trữ các quan sát được sử dụng để hiệu chỉnh mảng. Từ dữ liệu, Palmer và nhóm của cô đã xác định rằng acrylonitrile tương đối phong phú trong bầu khí quyển Titan, đạt nồng độ lên tới 2,8 phần tỷ. Họ cũng xác định rằng nó sẽ phổ biến nhất trong bầu khí quyển trên Titan Titan.
Ở đây, carbon, hydro và nitơ có thể liên kết hóa học khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và các hạt năng lượng từ từ trường Saturn. Cuối cùng, acrylonitril sẽ đi xuyên qua bầu không khí lạnh và ngưng tụ để tạo thành những giọt mưa rơi xuống bề mặt. Nhóm nghiên cứu cũng ước tính số lượng vật liệu này sẽ tích lũy trong Ligeia Mare - hồ metan lớn thứ hai Titan Titan - theo thời gian.
Cuối cùng, họ tính toán rằng trong mỗi centimet khối (cm³) thể tích của nó, Ligeia Mare có thể tạo thành tới 10.000.000 azotosome. Đó là khoảng mười lần số lượng vi khuẩn tồn tại trong vùng nước dọc theo khu vực ven biển Trái đất. Như Martin Cordiner, một trong những tác giả cao cấp của bài báo đã chỉ ra, những phát hiện này chắc chắn rất đáng khích lệ khi tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất trong Hệ Mặt trời của chúng ta.
Sự phát hiện của hóa chất khó nắm bắt, có liên quan đến sinh học này rất thú vị đối với các nhà khoa học, những người mong muốn xác định xem liệu sự sống có thể phát triển trên các thế giới băng giá như Titan hay không, ông nói. Phát hiện này bổ sung một phần quan trọng cho sự hiểu biết của chúng tôi về sự phức tạp hóa học của hệ mặt trời.
Cấp, nghiên cứu và cơ sở cho kết luận của nó là khá đầu cơ. Nhưng họ cho thấy rằng trong một số thông số đã được thiết lập, sự sống có thể tồn tại trong Hệ Mặt trời của chúng tôi vượt xa giới hạn của khu vực có thể ở được của Sun Sun. Nghiên cứu này cũng có thể có ý nghĩa trong việc săn tìm sự sống trong các hệ thống ngoài hệ mặt trời. Nếu các nhà khoa học có thể nói dứt khoát rằng sự sống không cần nhiệt độ ấm hơn và nước lỏng để tồn tại, nó sẽ mở ra những khả năng to lớn.
Trong những thập kỷ tới, một số nhiệm vụ dự kiến sẽ đến Titan, từ các tàu ngầm sẽ khám phá các hồ mêtan của nó cho đến máy bay không người lái và trên không sẽ nghiên cứu bầu khí quyển và bề mặt của nó. Đã có, họ dự kiến sẽ có được thông tin có giá trị về sự hình thành của hệ sao Thổ. Nhưng để khám phá những hình thức hoàn toàn mới của cuộc sống? Đó thực sự sẽ là trái đất tan vỡ!
