Tìm thấy chìa khóa để xác định sự sống ngoài hành tinh trong Hệ Mặt Trời

Trên Trái đất, một lượng lớn khí mê tan bị lưu giữ lại trong các cấu trúc hóa học dưới dạng những trầm tích ở vùng cực, hay dưới đáy biển. Chúng được gọi là methane clathrate.

Điều thú vị là các cấu trúc tương tự có thể cũng tồn tại trong Hệ Mặt Trời, từ các tiểu hành tinh cho đến mặt trăng của chúng, hay các thiên thạch.

Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một loại protein chưa được biết đến trước đây tại đáy biển ngoài khơi bờ biển Oregon, Mỹ. Chúng dường như đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc của trầm tích.

"Đây là điều chưa ai từng làm trước đây", Jennifer Glass, giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất và Khí quyển tại Viện Công nghệ Georgia, nhấn mạnh.

"Chúng tôi muốn hiểu vì sao các cấu tạo này hình thành dưới đáy biển và cơ chế nào đã góp phần vào sự ổn định của chúng".

Trên Trái Đất, các methane clathrate hình thành khi vi sinh vật trong nước biển chuyển đổi vật liệu hữu cơ thành khí mêtan, sau đó bị nhốt trong các "lồng". Cấu trúc này dần chuyển đổi sang dạng khí theo thời gian, và tăng cả về thành phần và khối lượng.

Trong quá trình này, methane clathrate thải ra bầu khí quyển, mang theo nhiều vi sinh vật tồn tại ở điều kiện khắc nghiệt.

Để hiểu rõ hơn về methane clathrate, các nhà nghiên cứu đã xác định gen của protein có trong trầm tích. Sau đó, các protein được tái tạo trong phòng thí nghiệm để phân tích thêm dưới điều kiện áp suất cao và nhiệt độ thấp ở đáy biển.

Kết quả cho thấy một loại protein được gọi là protein liên kết với clathrate của vi khuẩn (CbpAs) ảnh hưởng đến sự phát triển của methane clathrate bằng cách tương tác trực tiếp với cấu trúc của nó.

Các nhà khoa học cho biết, các protein có đặc tính chống đông giống như ở một số loài cá có thể tồn tại ở nhiệt độ thấp, đã giúp ổn định cấu trúc methane clathrate.

Những phát hiện từ nghiên cứu cũng cho thấy rằng nếu vi khuẩn tồn tại ở các hành tinh khác, chúng có thể tạo ra các phân tử tương tự để tạo ra và ổn định các methane clathrate, từ đó ảnh hưởng đến thành phần của nước biển và bầu khí quyển của các hành tinh đó.

Vì vậy, để tìm thấy sự sống ngoài hành tinh, có lẽ tất cả những gì chúng ta cần làm theo dấu vết của khí mê tan, dưới dạng các methane clathrate.

Đây cũng là lý do vì sao mà mặt trăng Titan, Enceladus của Sao Thổ, hay Europa của Sao Mộc... được cho là những nơi tốt nhất để tìm kiếm sự sống, do chúng hội tụ các nhóm khí mê tan ở nhiều dạng khác nhau.