Europa, một trong những vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc có lớp vỏ băng nước dày và đại dương nước mặn rộng lớn bên dưới bề mặt băng giá của nó, do đó được cho là một trong những nơi hứa hẹn nhất trong hệ mặt trời để nuôi dưỡng một số dạng sống ngoài Trái đất. Một nghiên cứu gần đây dựa trên quan sát trực tiếp của sứ mệnh Juno tới Sao Mộc đã tiết lộ rằng sản lượng oxy trên bề mặt Europa thấp đáng kể. Điều này có thể có nghĩa là việc cung cấp oxy từ băng có oxy đến đại dương lỏng bên dưới bề mặt sẽ giảm đi nhiều và phạm vi hỗ trợ sự sống ở Đại dương Europa sẽ bị thu hẹp hơn. Sứ mệnh Europa Clipper sắp tới dự kiến sẽ làm sáng tỏ hơn về khả năng tìm thấy một số dạng sống trong đại dương Europa. Bất kỳ phát hiện nào trong tương lai về đời sống vi sinh vật nguyên thủy trong đại dương Europa sẽ lần đầu tiên chứng minh sự xuất hiện độc lập của sự sống ở hai nơi khác nhau trên đại dương Europa. vũ trụ.
Vật lý và hóa học ở mọi nơi đều được hiểu theo cách giống nhau, nhưng sinh học thì có thể không. Trên trái đất, sự sống dựa trên carbon và cần nước lỏng làm dung môi cho các khối xây dựng của sự sống (bao gồm carbon, hydro, nitơ, oxy, phốt pho và lưu huỳnh) và nguồn năng lượng. Phần lớn năng lượng đến từ Mặt trời sau khi được thực vật hấp thụ thông qua quá trình quang hợp và được cung cấp thông qua quá trình hô hấp với sự có mặt của oxy. Tuy nhiên, một số dạng sống trên trái đất như vi khuẩn cổ có thể sử dụng các nguồn năng lượng khác. Và sự sống cũng cần thời gian để hình thành và phát triển.
Với sự hiểu biết rộng rãi về sự sống (như một quá trình đòi hỏi nước lỏng, một số nguyên tố hóa học, nguồn năng lượng và thời gian), việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất trong và ngoài hệ mặt trời liên quan đến việc xác định hành tinh/các vệ tinh tự nhiên có nhiều nước lỏng là bước đầu tiên.
Europa, một trong những vệ tinh tự nhiên lớn nhất của Sao Mộc, có lớp vỏ băng nước dày, bầu khí quyển mỏng chủ yếu bao gồm oxy và một đại dương nước mặn lớn dưới bề mặt bên dưới bề mặt băng giá của nó chứa lượng nước gấp đôi so với đại dương trên Trái đất. Đại dương của Europa có thể có các nguyên tố hóa học/khối xây dựng cơ bản cần thiết của sự sống. Quá trình quang hợp không thể thực hiện được ở đại dương Europa vì nó được bao phủ bởi lớp băng dày tuy nhiên các phản ứng hóa học được biết là cung cấp năng lượng cho các dạng sống nguyên thủy. Bởi vì Europa cũng có tuổi đời gần bằng Trái đất nên người ta cho rằng một số dạng sống nguyên thủy có thể đã phát triển ở đại dương của Europa.
Sự sống không thể tồn tại trên bề mặt Europa do liên tục tiếp xúc với bức xạ nặng từ Sao Mộc và không gian bên ngoài. Nhưng các hạt tích điện trong bức xạ phá vỡ H2Các phân tử O trên bề mặt băng tạo ra H2 và O2 (sự hiện diện của oxy trong bầu khí quyển của Europa đã được xác nhận bởi các đường phát thải trước đó). Do đó, oxy được tạo ra và việc vận chuyển nó tới đại dương dưới bề mặt sẽ rất quan trọng đối với sự sống, nếu có. Sự hiện diện của sự sống trong đại dương Europa cũng phụ thuộc vào lượng oxy sản xuất trên bề mặt Europa và sự khuếch tán oxy sau đó đến đại dương dưới bề mặt để hỗ trợ quá trình hô hấp của các dạng sống trong đó.
Một nghiên cứu gần đây dựa trên quan sát trực tiếp đầu tiên của thí nghiệm JADE về sứ mệnh Juno tới Sao Mộc đã xác nhận hydro và oxy là thành phần chính của bầu khí quyển Europa. Các nhà nghiên cứu cũng nhận thấy lượng oxy sản sinh ra trên bề mặt Europa là khoảng 12 ± 6 kg mỗi giây, tức là khoảng XNUMX/XNUMX tốc độ được chỉ ra bởi các nghiên cứu trước đó. Điều này có thể có nghĩa là việc cung cấp oxy từ băng có oxy đến đại dương lỏng bên dưới bề mặt sẽ giảm đi nhiều và phạm vi hỗ trợ sự sống ở Đại dương Europa sẽ bị thu hẹp hơn.
Sứ mệnh Europa Clipper dự kiến khởi động vào tháng 2024 năm 2030 và đi vào hoạt động vào năm XNUMX sẽ làm sáng tỏ hơn về sự hiện diện của một số dạng sống trong đại dương Europa.
Mặc dù xác suất cao nhưng không có bằng chứng nào về đời sống hình thức bên ngoài Trái đất cho đến nay. Bất kỳ phát hiện nào trong tương lai về đời sống vi sinh vật nguyên thủy ở đại dương Europa sẽ lần đầu tiên chứng minh sự xuất hiện độc lập của sự sống ở hai nơi nếu đáp ứng được các yêu cầu cần thiết.
***
Tài liệu tham khảo:
- Szalay, JR, Allegrini, F., Ebert, RW và cộng sự. Sản xuất oxy từ sự phân ly của bề mặt băng-nước của Europa. Nat Astron (2024). Xuất bản ngày 04 tháng 2024 năm XNUMX.DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-024-02206-x
- NASA 2024. Tin tức - Sứ mệnh Juno của NASA đo lường việc sản xuất oxy tại Europa. Ngày 04 tháng 2024 năm XNUMX. Có sẵn tại https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-juno-mission-measures-oxygen-production-at-europa/
***
