Bí mật trong trầm tích sao Hỏa
Phân tích mới về các mẫu trầm tích do tàu thám hiểm sao Hỏa thu thập cho thấy có sự hiện diện của carbon và sự tồn tại của sự sống cổ đại trên hành tinh đỏ, CNN đưa tin.
Carbon là nền tảng cho tất cả sự sống trên Trái đất, và chu trình carbon là quá trình tự nhiên tái chế các nguyên tử carbon. Phần lớn carbon trên hành tinh của chúng ta nằm trong đá và trầm tích và phần còn lại ở đại dương, bầu khí quyển và các sinh vật, theo Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA).
Đó là lý do nguyên tử carbon - với chu kỳ tái chế của carbon- là dấu vết của hoạt động sinh học trên Trái đất. Vì vậy, thông qua carbon, các nhà nghiên cứu có thể xác định xem sự sống có tồn tại trên sao Hỏa cổ đại hay không.
Khi những nguyên tử này được đo bên trong một chất khác, như trầm tích trên sao Hỏa, chúng có thể làm sáng tỏ chu trình carbon của hành tinh, bất kể nó xảy ra khi nào.
Tìm hiểu thêm về nguồn gốc của carbon sao Hỏa mới được tàu thám hiểm NASA phát hiện cũng có thể tiết lộ quá trình chu chuyển carbon trên sao Hỏa.
Nghiên cứu trình bày chi tiết những phát hiện này được công bố ngày 17.1 trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
Tàu thám hiểm sao Hỏa Curiosity hạ cánh xuống miệng núi lửa Gale trên hành tinh đỏ vào tháng 8.2012. Miệng núi lửa dài 154,5km có lẽ được hình thành từ vụ va chạm thiên thạch trong khoảng từ 3,5 tỉ đến 3,8 tỉ năm trước.
Tàu thám hiểm sao Hỏa của NASA đã khoan thu thập các mẫu trầm tích ở miệng núi lửa Gale trong khoảng thời gian từ tháng 8.2012 đến tháng 7.2021. Sau đó, Curiosity đã nung 24 mẫu bột này ở khoảng 850 độ C để tách các nguyên tố. Các mẫu giải phóng ra mêtan và được phân tích bằng một thiết bị khác trong kho thiết bị của tàu thám hiểm sao Hỏa và nhận thấy sự hiện diện của đồng vị carbon ổn định hoặc nguyên tử carbon. Một số mẫu đã cạn kiệt carbon trong khi những mẫu khác được làm giàu. Carbon có hai đồng vị ổn định được đo là carbon 12 hoặc carbon 13.
Christopher H. House, giáo sư khoa học địa chất Đại học bang Pennsylvania, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Các mẫu sao Hỏa cực kỳ cạn kiệt là carbon 13 giống như các mẫu ở Australia được lấy từ trầm tích 2,7 tỉ năm tuổi. Những mẫu này là do hoạt động sinh học tạo ra khi khí mêtan được thảm vi sinh vật cổ đại tiêu thụ nhưng điều đó không nhất thiết xảy ra tương tự trên sao Hỏa vì đó hành tinh có thể được hình thành từ các vật liệu và quá trình khác với Trái đất".
Trong các hồ trên Trái đất, vi sinh vật thích phát triển thành các cụm lớn, về cơ bản tạo thành thảm ngay dưới bề mặt nước.
3 nguồn gốc tiềm năng của carbon trên sao Hỏa
Những phép đo đa dạng với những nguyên tử carbon này có thể gợi ý 3 điều rất khác nhau về sao Hỏa cổ đại. Nguồn gốc của carbon có thể là do bụi vũ trụ, sự phân huỷ carbon dioxide do tia cực tím, hoặc sự phân huỷ do tia cực tím của mêtan sinh học.
“Cả 3 kịch bản này đều trái với thói thường, không giống như các quá trình phổ biến trên Trái đất" - các tác giả nghiên cứu cho hay.
Kịch bản đầu tiên liên quan đến việc toàn bộ Hệ Mặt trời đi qua một đám mây bụi thiên hà xảy ra theo chu kỳ 100 triệu năm, theo giáo sư House. Đám mây mang các hạt nặng có thể gây ra hiện tượng nguội lạnh trên các hành tinh đá. "Nó không lắng đọng nhiều bụi. Thật khó để nhìn thấy bất kỳ sự kiện lắng đọng nào trong số những sự kiện lắng đọng này trong hồ sơ Trái đất" - ông nói.
Kịch bản thứ hai liên quan đến việc chuyển đổi carbon dioxide trên sao Hỏa thành các hợp chất hữu cơ, chẳng hạn như formaldehyde, do bức xạ tia cực tím. Giả thuyết này cũng cần phải nghiên cứu thêm.
Kịch bản thứ ba carbon được tạo ra trên sao Hỏa có thể là nguồn gốc sinh học. Nếu loại phép đo lượng carbon cạn kiệt này được thực hiện trên Trái đất, nó sẽ cho thấy các vi sinh vật đang tiêu thụ khí mêtan được sản xuất sinh học. Tàu thám hiểm Curiosity trước đây đã phát hiện ra khí mêtan trên sao Hỏa nhưng các nhà nghiên cứu chỉ có thể đoán xem liệu đã từng có lượng lớn khí mêtan được giải phóng từ bên dưới bề mặt sao Hỏa hay không. Nếu trường hợp này xảy ra và có vi khuẩn trên bề mặt sao Hỏa, chúng sẽ tiêu thụ lượng khí mêtan này. Cũng có thể khí mêtan đã tương tác với tia cực tím, để lại dấu vết của carbon trên bề mặt sao Hỏa.
