"Sự sống có thể đã tồn tại": Phát hiện dấu hiệu của chu trình carbon cổ đại trên sao Hỏa

Sao Hỏa từng ẩm ướt và ấm áp hơn hiện tại, theo một nghiên cứu mới.

Nghiên cứu, do một nhà địa chất học từ Đại học Calgary dẫn đầu, đã được công bố vào thứ Sáu.

Nghiên cứu này đã tìm thấy bằng chứng cho thấy carbon dioxide từ bầu khí quyển cổ đại đã tuần hoàn qua bề mặt hành tinh, tương tự như cách nó diễn ra trên Trái Đất.

"Những bài học mà nó mang lại về khả năng sự sống của chính chúng ta trên Trái Đất là rất quan trọng," nhà nghiên cứu chính Benjamin Tutolo nói. "Thực tế là chu trình carbon là một hệ thống cân bằng rất tinh tế ở đây trên Trái Đất và trên sao Hỏa - rõ ràng nó đã đi quá xa theo một hướng."

Bài nghiên cứu của Tutolo xác định một chu trình carbon hoạt động trên sao Hỏa sơ khai, dựa trên các khoáng chất được tàu tự hành Curiosity của NASA phát hiện.

"Ý tôi là, đó là một cơ hội đặc biệt," Tutolo nói. "Đó là một trong những điều mà bạn mong đợi có thể không bao giờ xảy ra trong sự nghiệp của mình - và nó đang xảy ra ngay bây giờ, đối với tôi, đó là một trong những cơ hội tuyệt vời nhất trong cuộc đời tôi."

Tutolo và một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phân tích các mẫu đá được tàu tự hành thu thập bên trong miệng núi lửa Gale, một bồn địa va chạm khổng lồ từng chứa một hồ nước.

Tàu tự hành đã khoan vào các lớp trầm tích và phát hiện ra siderite, một loại carbonate giàu sắt hình thành khi carbon dioxide phản ứng với nước và đá trong các điều kiện hóa học cụ thể.

"Đó là một sự ngạc nhiên hoàn toàn cho mọi người trong nhóm mỗi khi chúng tôi có quan sát này," Tutolo nói.

"Nếu bạn quay lại và xem xét những gì chúng ta đã biết về các trầm tích này dựa trên quang phổ học quỹ đạo, chưa bao giờ, ngay cả khi diễn giải lại dữ liệu đó, ai đó nghĩ đến khả năng có carbonate sắt hoặc siderite ở đó."

Siderite xuất hiện trong ba mẫu riêng biệt và chiếm từ 5 đến 10 phần trăm trọng lượng của đá.

Nó được tìm thấy cùng với muối evaporite, cho thấy nó hình thành khi nước ngầm bốc hơi hoặc khô cạn.

Nước cần phải có tính kiềm nhẹ và ít oxy, và nó có khả năng tồn tại trong các không gian dưới bề mặt không tiếp xúc trực tiếp với khí quyển.

Bởi vì những điều kiện đó không còn tồn tại trên sao Hỏa ngày nay, các nhà khoa học nói rằng các khoáng chất chỉ ra một môi trường hoạt động hóa học và thủy văn mạnh mẽ hơn nhiều trong quá khứ.

Vì lớp giàu khoáng chất có độ dày ít nhất 89 mét, quá trình tạo ra nó phải tiếp tục trong một thời gian dài.

"Ở đây trên Trái Đất, khả năng sự sống của chúng ta đã được duy trì trong hơn bốn tỷ năm qua nhờ chu trình carbon của chúng ta, nhờ thực tế là carbon thoát ra từ các núi lửa của chúng ta, tồn tại trong khí quyển và cuối cùng bị cô lập," Tutolo nói.

"Thực tế là chúng ta có thể tái chế nó một cách hiệu quả như vậy trên Trái Đất đã cho phép chu trình carbon của chúng ta gần như cân bằng trong thời gian địa chất, điều này cho phép các điều kiện sự sống tồn tại trên Trái Đất."

"Trên sao Hỏa, chúng ta biết điều gì đó đã xảy ra với khí quyển để nó trở thành trạng thái lạnh và khô như ngày nay."

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng các lớp chứa carbonate tương tự trên khắp sao Hỏa có thể chứa lượng CO₂ gấp sáu lần lượng CO₂ mà khí quyển sao Hỏa hiện tại chứa.

"Chúng tôi ước tính rằng khoảng sáu hoặc hơn sáu bầu khí quyển sao Hỏa hiện tại chứa đầy carbon dioxide nằm trong các trầm tích đó," Tutolo nói. "Những trầm tích này đại diện cho sự cô lập của khí quyển sao Hỏa."

Trong một số mẫu được phân tích, nhóm nghiên cứu nhận thấy siderite đã bị phân hủy một phần và biến đổi thành các khoáng chất chứa sắt khác.

Sự biến đổi đó sẽ giải phóng carbon dioxide mà nó từng lưu trữ, trả nó về khí quyển và đóng một phần chu trình carbon địa chất của sao Hỏa.

"Kết luận trong bài nghiên cứu là chu trình carbon của sao Hỏa đã mất cân bằng," Tutolo nói. "CO₂ giảm xuống, nhưng thực tế là carbonate vẫn còn đó ba tỷ rưỡi năm sau có nghĩa là cuối cùng phần lớn carbon phải ở lại."

Mặc dù bài ngiên cứu không đưa ra tuyên bố nào về khả năng sự sống, nhưng khám phá này góp phần vào sự hiểu biết ngày càng tăng về sao Hỏa sơ khai như một hành tinh từng có nước, một bầu khí quyển dày hơn và các quá trình hóa học tồn tại lâu dài - những điều kiện mà các nhà khoa học xem là quan trọng để đánh giá liệu một hành tinh có từng có thể hỗ trợ sự sống hay không.

"Bằng chứng về các môi trường sự sống đã quá rõ ràng," Tutolo nói. "Chúng tôi có bằng chứng về các con sông chảy vào hồ cổ đại Gale Crater, chúng tôi có bằng chứng về các thành phần cần thiết cho sự sống - tất cả đều có mặt ở cùng một nơi."

Tutolo nói rằng mặc dù mục tiêu của nhiệm vụ không phải là chứng minh sự tồn tại của sự sống, mà là để hiểu liệu các điều kiện phù hợp có ở đó hay không.

"Có rất nhiều bằng chứng cho thấy sự sống có thể đã tồn tại," ông nói. "Câu hỏi là liệu các phản ứng có bao giờ có cơ hội bắt đầu hay không."

Bản tiếng Việt của The Canada Life