Cuộc sống ngoài hành tinh tồn tại như thế nào nếu không có nước

Nghiên cứu mới cho thấy sự sống ngoài hành tinh có thể tồn tại trên các hành tinh đá nóng, không được duy trì bằng nước mà bằng một loại chất lỏng mặn.

Việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh thường xoay quanh việc phát hiện những điều kiện tương tự để duy trì sự sống trên Trái Đất. Nhưng nếu người ngoài hành tinh không cần những thứ giống như chúng ta để tồn tại thì sao?

Chất lỏng duy trì sự sống ngoài hành tinh là gì?

Một nghiên cứu mới đầy thú vị từ MIT cho thấy chất lỏng mới là yếu tố quan trọng đối với khả năng sinh sống ngoài Trái Đất, chứ không chỉ riêng nước. Nghiên cứu mới này đặc biệt tập trung vào chất lỏng ion mà các nhà khoa học hành tinh tin rằng có thể hình thành trên bề mặt của các hành tinh đá và mặt trăng. Chất lỏng ion có khả năng chịu nhiệt độ cao và áp suất thấp, cho phép chúng duy trì trạng thái lỏng ổn định, có khả năng thân thiện với các phân tử sinh học.

Nếu được xác nhận, đề xuất được công bố ngày 11 tháng 8 trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (Proceedings of the National Academy of Sciences) sẽ mở rộng đáng kể cái được coi là "vùng sinh sống được" trong số các ngoại hành tinh đã biết. Theo tiêu chuẩn hiện hành, vùng sinh sống được được định nghĩa là dải trong các hệ hành tinh mà nước lỏng có thể duy trì ổn định trên bề mặt. Khi nói đến sự sống, yếu tố quan trọng và không thể thiếu chính là nước.

“Chúng tôi cho rằng nước là yếu tố cần thiết cho sự sống vì đó chính là yếu tố cần thiết cho sự sống trên Trái Đất”, Rachana Agrawal, tác giả chính của nghiên cứu và là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại MIT, chia sẻ với MIT News. “Nhưng nếu nhìn vào một định nghĩa tổng quát hơn, chúng ta sẽ thấy rằng thứ chúng ta cần là một chất lỏng mà quá trình trao đổi chất cho sự sống có thể diễn ra.”

Ban đầu, các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu về bầu khí quyển độc hại, đầy khí của Sao Kim và liệu những điều kiện như vậy có thể hỗ trợ sự sống ngoài Trái Đất hay không. Hành tinh này được bao phủ bởi những đám mây axit sulfuric, một sản phẩm phụ phổ biến của hoạt động núi lửa trên Trái Đất và có lẽ là trên các hành tinh đá khác. Trong khi thử nghiệm nhiều phương pháp khác nhau để chiết xuất các hợp chất hữu cơ từ axit sulfuric, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng mỗi lần, “luôn có một lớp chất lỏng cứng đầu còn sót lại”.

“Từ đó, chúng tôi đã nảy ra ý tưởng về ý nghĩa của điều này”, Agrawal nói. Axit sulfuric được tìm thấy trên Trái Đất từ các núi lửa, hợp chất hữu cơ đã được tìm thấy trên các tiểu hành tinh và thiên thể khác. Vì vậy, điều này khiến chúng tôi tự hỏi liệu chất lỏng ion có khả năng hình thành và tồn tại tự nhiên trên các ngoại hành tinh hay không.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã khám phá cách chất lỏng ion có thể hình thành tự nhiên. Họ đã trộn nhiều hợp chất hữu cơ chứa nitơ với axit sulfuric trên đá bazan, một đặc điểm địa chất phổ biến của các hành tinh đá. Phản ứng này xảy ra trong điều kiện áp suất thấp, nóng tương tự như thời tiết trên sao Kim hoặc hành tinh đá khác. Họ phát hiện ra rằng chất lỏng ion xuất hiện từ những thí nghiệm này ở nhiệt độ lên tới 356 độ F (180 độ C) và cũng ở áp suất cực thấp.

“Chúng tôi thực sự ngạc nhiên khi chất lỏng ion hình thành trong rất nhiều điều kiện khác nhau”, Sara Seager, đồng tác giả nghiên cứu và là nhà vật lý thiên văn tại MIT, chia sẻ với MIT News. Kết quả cũng chứng minh tính bền bỉ phi thường của chất lỏng ion so với nước. Nếu "các túi" chất lỏng ion có thể tồn tại trên bề mặt hành tinh trong hàng thiên niên kỷ, chúng sẽ là "những ốc đảo nhỏ cho các dạng sống đơn giản dựa trên chất lỏng ion".

Việc bắt đầu tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh bằng cách lấy Trái Đất và sự sống trên Trái Đất làm điểm khởi đầu là hoàn toàn hợp lý. Nhưng khi chúng ta xem xét điều gì đó có thể mâu thuẫn với những giả định cơ bản này, đó chính là lúc những sáng kiến đột phá và táo bạo nhất ra đời.