Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tình cờ phát hiện ra một loại chất lỏng mới, được gọi là chất lỏng ion, có khả năng tồn tại trong các điều kiện khắc nghiệt trên các hành tinh khác, mở ra những khả năng mới trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất. Phát hiện này, được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, cho thấy rằng các hành tinh từng bị coi là không thể ở được có thể thực sự là nơi sinh sống cho các dạng sống sơ khai.
Nghiên cứu do Giáo sư Sara Seager và nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Rachana Agrawal dẫn đầu, bắt nguồn từ các thí nghiệm chuẩn bị cho Sứ mệnh Sao Mai tới Sao Kim. Ban đầu, nhóm đang nghiên cứu cách thu thập và làm bay hơi axit sulfuric từ các đám mây của Sao Kim để phân tích các hợp chất hữu cơ còn sót lại. Trong quá trình bay hơi dung dịch axit sulfuric và glycine (một axit amin phổ biến) trong một hệ thống áp suất thấp tùy chỉnh, họ nhận thấy một lớp chất lỏng dai dẳng vẫn còn tồn tại ngay cả khi phần lớn axit đã bay hơi. Phân tích sâu hơn cho thấy axit sulfuric đã phản ứng hóa học với glycine, truyền các nguyên tử hydro và tạo ra một hỗn hợp muối ổn định, hay còn gọi là chất lỏng ion.
Điểm đặc biệt của chất lỏng ion là khả năng duy trì trạng thái lỏng ở nhiệt độ cao tới 180°C và áp suất thấp hơn nhiều so với khí quyển Trái đất, đồng thời ít bay hơi hơn nước. Khả năng này khiến chúng trở thành ứng cử viên tiềm năng cho sự sống ở những thế giới mà nước lỏng không thể tồn tại. Agrawal giải thích: "Chúng ta thường nghĩ nước là điều kiện tiên quyết cho sự sống vì đó là những gì cần thiết cho sự sống trên Trái đất. Nhưng nếu chúng ta nhìn vào một định nghĩa tổng quát hơn, chúng ta thấy rằng điều cần thiết là một môi trường lỏng nơi quá trình trao đổi chất có thể diễn ra. Bây giờ, nếu chúng ta bao gồm cả chất lỏng ion như một khả năng, điều này có thể làm tăng đáng kể vùng có thể sống được cho tất cả các thế giới đá."
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành các thí nghiệm với hơn 30 hợp chất hữu cơ chứa nitơ khác nhau và axit sulfuric, trong nhiều điều kiện nhiệt độ và áp suất khác nhau, bao gồm cả trên bề mặt đá bazan, một loại đá phổ biến trên nhiều hành tinh. Kết quả cho thấy chất lỏng ion hình thành một cách dễ dàng và ổn định trong các điều kiện khắc nghiệt này. Giáo sư Seager mô tả: "Chúng tôi chỉ mở ra một 'hộp Pandora' của nghiên cứu mới. Thật là một hành trình."
Phát hiện này có ý nghĩa sâu sắc đối với lĩnh vực sinh học vũ trụ, vì nó thách thức quan niệm truyền thống về vùng có thể sống được, vốn chủ yếu dựa trên sự hiện diện của nước lỏng. Việc xác định các dung môi thay thế như chất lỏng ion có thể mở rộng đáng kể phạm vi tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất, biến những hành tinh trước đây bị bỏ qua thành những ứng cử viên tiềm năng. Nghiên cứu này không chỉ mở rộng định nghĩa về khả năng sinh sống của hành tinh mà còn thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về sự đa dạng của sự sống tiềm năng trong vũ trụ.