Phát hiện dấu vết cho thấy Sao Hỏa từng có sự sống hàng tỷ năm trước?

Tàu thăm dò tự hành Curiosity của NASA vừa tìm thấy các phân tử hữu cơ trong một lớp đá trầm tích có niên đại 3 tỷ năm được chôn cạn gần bề mặt, cũng như nhận thấy sự thay đổi metan có trong khí quyển theo từng mùa khác nhau.

Những phát hiện này là bằng chứng cho thấy Sao Hỏa có thể từng là một hành tinh có sự sống. Ngoài ra, điều này cũng cho thấy, nơi đây có thể phát triển môi trường sống ở bề mặt hoặc dưới lòng đất, nhằm phục vụ cho những sứ mệnh có người lái đến Sao Hỏa trong tương lai.

Tàu tự hành Curiosity đã hoạt động liên tục được 6 năm trên Sao Hỏa. Ảnh: NASA.

Tìm thấy các phân tử hữu cơ cổ đại

Các phân tử hữu cơ được tìm thấy chứa carbon và hydro, một số mẩu đá khác còn tìm thấy được oxy, nito và các nguyên tố khác. Tuy vậy, đây chưa phải là bằng chứng thuyết phục cuối cùng về dấu hiệu của sự sống vì các phân tử hữu cơ cũng có thể được tạo ra trong những phản ứng phi sinh học.

“Với những phát hiện mới này, Sao Hỏa lại một lần nữa hâm nóng cho chúng ta hy vọng về một hành tinh có thể đã từng tồn tại sự sống. Tôi tin rằng những con tàu thăm dò đang hoạt động ở đó sẽ mở ra nhiều khám phá ngoạn mục hơn nữa trong tương lai,” Thomas Zurbuchen, quản lý chương trình Các sứ mệnh Khoa học của NASA, cho biết.

“Tàu Curiosity chưa xác định được nguồn gốc của các phân tử hữu cơ này. Dù cho nó từng là một thứ gì đó cho cuộc sống trong cổ đại, như thức ăn hay một dạng sinh vật gì đó, thì các vật chất hữu cơ sẽ chứa được những thông tin về hành tinh và những chuyển biến của hành tinh trong khi nó tồn tại,” Jen Eigenbrode thuộc Trung tâm Không gian Goddard của NASA, cho biết.

Tàu thăm dò tự hành Curiosity của Sao Hỏa đã tìm thấy vật chất hữu cơ trong các lớp đá trầm tích niên đại hàng tỷ năm tuổi ở Miệng hố va chạm Gale. Ảnh: NASA/GSFC.

Mặc dù bề mặt của Sao Hỏa ngày nay là một nơi khô hanh và khắc nghiệt, nhưng ta đã có nhiều bằng chứng rõ ràng cho thấy trong quá khứ rất xa, khí hậu Sao Hỏa đã từng thích hợp để tồn tại nước lỏng ngập tràn trên bề mặt - một thành phần tất yếu cho sự sống.

Dữ liệu thu thập từ được tàu Curiosity cho thấy đã có một hồ nước lớn trong Miệng hố va chạm Gale vào hàng tỷ năm trước, nơi đây đã từng chứa mọi thứ cần thiết cho một cuộc sống đa dạng, như các khối phân tử hữu cơ hay năng lượng.

“Bề mặt của Sao Hỏa đã bị tiếp xúc trực tiếp với bức xạ từ vũ trụ, bức xạ và hóa chất đều có thể phá hủy các chất hữu cơ, và đó là lý do tại sao ngày nay chúng ta không thể tìm thấy chúng trên Sao Hỏa nữa. Việc tìm kiếm các dấu vết về hợp chất hữu cơ hữu cơ cổ đại ở tầng cạn nhất dưới mặt đất, rồi các sứ mệnh trong tương lai sẽ khoan sâu hơn, sẽ cho ta biết thêm nhiều điều về quá trình phá hủy chất hữu cơ này,” Eigenbrode cho biết thêm.

Quá trình tìm kiếm các phân tử cổ đại

Để xác định được các chất hữu cơ có trên Sao Hỏa từ hàng tỷ năm trước, tàu Curiosity đã khoan vào một lớp đá trầm tích hay được gọi là đá bùn trong bốn khu vực đã được định trước ở Miệng hố va chạm Gale. Lớp đá này được hình thành từ hàng tỷ năm trước do sự tích tụ bùn ở đáy hồ cổ. Các mẩu đá thu thập được làm nóng đến 500 độ C để giải phóng các phân tử hữu cơ từ đá bột.

Máy phân tích Mẫu vật (SAM) của tàu Curiosity nhanh chóng đo đạc ngay những phân tử này trước khi chúng kịp bay hơi. Khi đá bột vỡ ra, thiết bị phân tích cũng tìm thấy được lưu huỳnh, thiophene, benzen, toluene, và các chuỗi carbon nhỏ, chẳng hạn như propan hoặc butene.

Năm 2013, SAM cũng đã phát hiện một số phân tử hữu cơ chứa clo trong những tảng đá nằm sâu nhất ở miệng hố va chạm này. Tất cả những tìm kiếm đều được thực hiện ở tầng đá trầm tích nằm sâu nhất của hồ nước cổ, giúp chúng được bảo tồn nguyên vẹn trong suốt hàng tỷ năm qua.

Sự thay đổi metan theo mùa

Cũng trong lần này, các nhà khoa học công bố một phát hiện khác cho biết khí metan trong bầu khí quyển của Sao Hỏa thay đổi theo mùa trong suốt gần 3 năm nay, tương đương 6 năm trên Trái Đất. Sự thay đổi này được đo đạc bởi Máy phân tích Mẫu vật (SAM) của tàu Curiosity.

Những chất hóa học có trong các tảng đá đã tạo ra khí metan, nhưng các nhà khoa học cũng không loại trừ khả năng chúng có nguồn gốc từ sinh học. Khí metan từ lâu đã được phát hiện với quy mô lớn ở Sao Hỏa nhưng với mức độ không cố định. Giờ đây, chúng ta biết thêm rằng nồng độ khí metan trong khí quyển hành tinh này thay đổi liên tục. Kết quả đo từ Miệng hố va chạm Gale cho thấy khí metan sẽ nhiều nhất vào mùa hè và hạ thấp nhất vào mùa đông.

Sự thay đổi nồng độ khí metan trong khí quyển Sao Hỏa theo mùa trong năm được đo lại liên tục trong suốt 3 năm Sao Hỏa, tức là 6 năm Trái Đất. Ảnh: NASA/JPL-Caltech.

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi tìm thấy sự thay đổi liên tục có chu kỳ trong khí quyển Sao Hỏa, sự thay đổi khí metan trong khí quyển hành tinh đỏ khiến chúng ta tò mò muốn tìm hiểu nó thật kỹ. Trước đây chúng ta chưa phát hiện được điều này mà mãi đến bây giờ mới biết được, có lẽ vì thời gian hoạt động lâu của tàu Curiosity giúp ta ghi nhận được sự thay đổi này trong suốt nhiều năm,” Chris Webster tại Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA ở Pasadena, California, là tác giả của bài nghiên cứu này, cho biết.

Việc phát hiện thấy sự thay đổi của khí metan trong khí quyển và hợp chất hữu cơ cổ đại giúp ích rất nhiều cho những sứ mệnh thăm dò Sao Hỏa trong tương lai, như Mars 2020 của NASA và tàu tự hành ExoMars của Cơ quan Hàng không Châu Âu (ESA). Những sứ mệnh này sẽ đào sâu hơn nữa xuống bề mặt của Sao Hỏa để tìm kiếm được nhiều thứ hơn.

“Các kết quả tìm kiếm kích thích trí tò mò của chúng ta. Liệu có sự sống trên Sao Hỏa không? Chúng ta vẫn chưa biết chắc chắn được. Nhưng một điều chắc chắn đó là chúng ta đã đi đúng hướng,” Michael Meyer, trưởng nghiên cứu ở Chương trình Thăm dò Sao Hỏa của NASA, cho biết.