Nghiên cứu mới: Nước không hẳn là điều kiện bắt buộc cho sự sống

Trên Trái đất, nước lỏng luôn được xem là chìa khóa của sự sống. Nhưng ở các hành tinh xa xôi, mọi thứ không hẳn như vậy, theo nghiên cứu mới từ Viện Công nghệ Massachusetts.

Trong suy nghĩ của hầu hết chúng ta, nước lỏng là yếu tố tiên quyết để sự sống tồn tại. Từ vi khuẩn nhỏ bé đến con người, tất cả sự sống trên Trái đất đều dựa vào nước. Nhưng một nghiên cứu mới từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) lại đưa ra góc nhìn táo bạo: có thể sự sống ngoài Trái đất không nhất thiết cần đến nước.

Chất lỏng ion: "ứng cử viên" thay thế nước

"Chúng ta quen định nghĩa sự sống phải gắn với nước, bởi đó là nền tảng của sinh học Trái đất. Nhưng nếu định nghĩa một cách rộng hơn, điều quan trọng không phải là nước, mà là sự tồn tại của một chất lỏng có khả năng cho phép các phản ứng trao đổi chất diễn ra", tiến sĩ Rachana Agrawal giải thích.

Từ nhận định này, nhóm của Agrawal đã tìm hiểu một loại chất lỏng khác: chất lỏng ion, vốn là các hợp chất muối nhưng tồn tại ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ dưới 100°C. Điểm đặc biệt, những chất lỏng ion này có thể hình thành từ những thành phần phổ biến trên các hành tinh đá và các mặt trăng trong hệ Mặt trời.

Qua các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, nhóm MIT nhận thấy chất lỏng ion không chỉ bền vững ở điều kiện khắc nghiệt, mà còn có thể hỗ trợ sự tồn tại của các phân tử sinh học quan trọng như protein.

Khác với nước, vốn chỉ tồn tại ở dạng lỏng trong một "vùng nhiệt độ, áp suất" khá hẹp, chất lỏng ion có khả năng giữ trạng thái lỏng trong dải điều kiện rộng hơn nhiều. Điều này mở ra khả năng: ở những hành tinh mà nước không thể tồn tại ở dạng lỏng, vẫn có thể có những "hồ chất lỏng ion" nuôi dưỡng sự sống.

"Khám phá này có thể mở rộng 'vùng sống được' (habitable zone) của các hành tinh đá lên gấp nhiều lần so với định nghĩa truyền thống", Agrawal nhấn mạnh.

Một phát hiện tình cờ từ nghiên cứu sao Kim

Điều thú vị là ý tưởng này xuất phát từ một tình huống hoàn toàn bất ngờ. Ban đầu, nhóm MIT chỉ định nghiên cứu cách thu thập và bốc hơi axit sulfuric trong mây sao Kim, một hành tinh có môi trường cực đoan với lớp mây axit dày đặc. Nhưng khi tiến hành thí nghiệm, họ phát hiện sau khi bốc hơi, luôn còn lại một lớp chất lỏng đặc biệt.

Phân tích sâu hơn cho thấy lớp chất lỏng này chính là chất lỏng ion, được hình thành khi axit sulfuric phản ứng với glycine, một loại axit amin. Phát hiện này khiến các nhà khoa học đặt câu hỏi: nếu quá trình tương tự diễn ra tự nhiên trên các hành tinh hoặc tiểu hành tinh, liệu sẽ có những "hồ chất lỏng ion" tồn tại, và chúng có thể là cái nôi cho sự sống?

Đây mới chỉ là bước khởi đầu. Phát hiện tình cờ này gợi ra hàng loạt câu hỏi về khả năng tồn tại sự sống trong những môi trường mà trước đây chúng ta cho là 'chết chóc'.

Các nhà khoa học cho rằng nếu chất lỏng ion thực sự có thể đóng vai trò như "nước ngoài hành tinh", khái niệm về sự sống trong vũ trụ cần được mở rộng. Điều này đồng nghĩa với việc số hành tinh có khả năng có sự sống có thể lớn hơn nhiều lần so với những tính toán hiện nay.

Nghiên cứu trên đã được công bố ngày 11-8-2025 trên Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), một trong những tạp chí khoa học hàng đầu thế giới. Kết quả này không chỉ là một bước tiến trong lĩnh vực thiên văn, sinh học, mà còn mở rộng cách con người hình dung về khả năng tồn tại sự sống trong vũ trụ.