“Báu vật” ở Sao Hỏa tiết lộ nguồn gốc sự sống Trái Đất
Phát hiện đặc biệt ở Gale Crater – Sao Hỏa có thể giúp giải thích cái gọi là “phản ứng hóa học sinh ra sự sống” trên Trái Đất.
Từ hơn 1 thập kỷ trước, robot dạng xe tự hành thám hiểm Sao Hỏa mang tên Curiosity đã gây chấn động khi tìm ra các “khối xây dựng sự sống”.
Cho đến nay, một loạt phát hiện tương tự từ robot này và các tàu thám hiểm khác đã xác định bề mặt hành tinh đỏ đầy chất hữu cơ, có thể có nguồn gốc sinh học lẫn phi sinh học.
Khu vực Gale Crater trên Sao Hỏa – Ảnh: NASA
Tuy chúng ta thường mong đợi chất hữu có cơ nguồn gốc sinh học hơn – vì đó là bằng chứng về sự sống ngoài hành tinh – nhưng một nghiên cứu mới cho thấy chất hữu cơ phi sinh học cũng là một “báu vật”. Bởi chúng có thể giúp giải thích nguồn gốc sự sống của Sao Hỏa cũng như của chính Trái Đất chúng ta.
Chất hữu cơ có thể được tạo ra bởi sự tồn tại của sinh vật, nhưng ngược lại, các sinh vật đầu tiên ra đời trên Trái Đất sẽ cần được hoài thai từ chất hữu cơ phi sinh học, thông qua một quá trình còn mơ hồ – gọi là “phản ứng hóa học sinh ra sự sống”.
Trong đó, giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất chính là quá trình quang phân, là phản ứng hóa học phá vỡ các hợp chất khi phân tử hấp thụ các photon ánh sáng.
Vấn đề là chứng minh quá trình này đã thực sự diễn ra trên Sao Hỏa. Nhóm khoa học gia dẫn đầu bởi nhà khoa học hành tinh Yuichiro Ueno của Viện Công nghệ Tokyo (Nhật Bản) đã đi tìm kiếm bằng chứng xác thực.
Video đang HOT
Họ tin rằng nguồn gốc của vật liệu giàu carbon trên mặt đất Sao Hỏa chính là quá trình quang phân CO 2 trong khí quyển. Nhưng, phân tử CO 2 có thể sở hữu một trong 2 đồng vị là carbon-12, hay nặng hơn là carbon-13. Quá trình quang phân diễn ra nhanh hơn trên đồng vị nhẹ hơn.
Vì vậy, khi ánh sáng UV phân tách hỗn hợp CO 2 chứa carbon-12 và carbon-13 trong khí quyển, các phân tử chứa carbon-12 bị cạn kiệt nhanh hơn, để lại một lượng CO 2 chứa carbon-13 “thừa” đáng chú ý trong khí quyển Sao Hỏa.
Trong khi đó, vật liệu giàu carbon-12 bị phân tách rơi xuống mặt đất, tạo ra một sự dư thừa đủ kích thích quá trình hình thành một loạt phân tử hữu cơ phức tạp dựa trên carbon.
Trong nghiên cứu mới, các tác giả đã xác định mảnh ghép đó thông qua dữ liệu mà Curiosity thu thập từ khu vực Gale Crater đầy vật liệu hữu cơ.
Khoáng chất carbonat mà Curiosity thu thập được tại đây có sự suy giảm carbon-13, tức tỉ lệ carbon-12 so với carbon-13 cao hơn bất thường do được bổ sung từ CO 2 bị quang phân.
Hàng tỉ năm trước, khi Hệ Mặt trời còn “thơ ấu”, Trái Đất, Sao Kim và Sao Hỏa đều có bầu khí quyển rất giống nhau, cho thấy quá trình tương tự có thể đã xảy ra trên hành tinh quê hương của chúng ta, tạo nên vật liệu hữu cơ ban đầu mà không cần quá trình sinh học nào.
Rất có thể, may mắn hơn, từ vật liệu hữu cơ phi sinh học này, một loạt phản ứng thuận lợi khác đã xảy ra, khơi nguồn cho sự sống thực sự ở Trái Đất.
Điều đó có thể cũng tiếp diễn ở Sao Hỏa và Sao Kim, trước khi quá trình tiến hóa hành tinh không may mắn khiến sự sống ở hai nơi đó bị tuyệt chủng.
Sao Hỏa xuất hiện thứ "chỉ có thể sinh ra bởi sự sống"
Dưới một đáy hồ cổ đại ở Sao Hỏa, robot NASA đã phát hiện ra một vùng đất y hệt Trái Đất, chứa đựng lời gợi ý rõ ràng về sự sống.
Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi TS Patrick Gasda từ Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos (Mỹ) đã vén màn bí ẩn về một phát hiện bất thường của Curiosity, chiến binh săn tìm sự sống trên Sao Hỏa của NASA.
Đó là phát hiện hồi tháng 5-2017 về lượng oxit mangan cao hơn bình thường trong một đáy hồ cổ thuộc khu vực Gale Crater, một miệng hố va chạm lớn trên Sao Hỏa.
Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn bối rối vì các điều kiện đã biết trên hành tinh đỏ không cho phép môi trường như vậy tồn tại.
Đá trầm tích giàu mangan được phát hiện ở một đáy hồ trên Sao Hỏa - Ảnh: NASA
Trong bài nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học Journal of Geophysical Research: Planets, các tác giả đã thảo luận về cách mangan có thể được làm giàu trong những loại đá dưới đáy hồ này và chỉ ra sự sống có thể là chiếc chìa khóa duy nhất.
Đá trầm tích giàu mangan được tàu thám hiểm Curiosity khám phá là hỗn hợp của cát, phù sa và bùn. Loại đá cát này xốp hơn và nước ngầm có thể dễ dàng xuyên qua hơn so với các tảng đá bùn.
Các nhà nghiên cứu đã xem xét làm thế nào mangan có thể được làm giàu trong đá cát này? Ví dụ, bằng cách thấm nước ngầm qua cát trên bờ hồ hoặc cửa sông vùng đồng bằng. Đồng thời, chất oxy hóa nào có thể gây ra sự kết tủa mangan trong đá?
Trên Trái Đất, mangan trở nên giàu có nhờ có oxy trong khí quyển và quá trình này thường được đẩy nhanh nhờ sự hiện diện của vi khuẩn.
Vi khuẩn địa cầu có thể sử dụng nhiều trạng thái oxy hóa của mangan làm năng lượng cho quá trình trao đổi chất.
"Trên Sao Hỏa, chúng ta không có bằng chứng về sự sống và cơ chế tạo ra oxy trong bầu khí quyển cổ xưa của Sao Hỏa cũng chưa rõ ràng. Vì vậy, làm thế nào oxit mangan được hình thành và tập trung ở đây thực sự là điều khó hiểu" - TS Gasda nói.
Dường như sự sống là lời giải thích hợp lý duy nhất cho điều khó hiểu đó.
Vì vậy, sự hiện diện của mangan và oxit mangan nơi đây có thể là bằng chứng gián tiếp về các vi sinh vật cổ đại.
Nếu sự sống tương tự tồn tại trên Sao Hỏa cổ đại, lượng mangan tăng lên trong những tảng đá dọc bờ hồ này sẽ là nguồn năng lượng hữu ích cho chúng tồn tại, sinh sôi.
Nói cách khác, Gale Crater mà NASA nhắm tới cho sứ mệnh Curiosity rất có thể chứa đựng một hồ nước với phong phú sinh vật sống vài tỉ năm trước, khi Sao Hỏa chưa trở nên cằn cỗi.
Đó không hề là điều vô lý, bởi Sao Hỏa cũng nằm trong vùng sự sống của hệ Mặt Trời như Trái Đất.
Các bằng chứng mà NASA tìm thấy cho đến nay cho thấy khoảng 3 tỉ năm trước, hành tinh này từng có nhiều nước như Trái Đất, nhưng không may đã bị thất thoát vào không gian.
Xuất hiện sinh vật như ngoài hành tinh dưới "tử địa" Trái Đất Khu vực sâu 2-4 m bên dưới một trong những nơi chế.t chóc nhất Trái Đất vừa xuất hiện thứ có thể là "kim chỉ nam" cho các nhà sinh học thiên văn. Không chỉ một sinh vật sống mà cả một sinh quyển phong phú đã được tìm thấy bên dưới hoang mạc Atacama của Chile, một vùng đất nổi tiếng như...