Những tảng đá kỳ lạ có phải là bằng chứng đầu tiên về sự sống trên sao Hỏa?

Một nghiên cứu mới do Tiến sĩ Michael Tice, nhà địa chất học của Đại học Texas A&M đồng tác giả đã tiết lộ những dấu hiệu hóa học tiềm ẩn của sự sống vi khuẩn cổ đại trên sao Hỏa trong các loại đá được xe tự hành Perseverance của NASA kiểm tra.

Những phát hiện, được công bố bởi một nhóm các nhà khoa học quốc tế lớn, tập trung vào một khu vực của miệng núi lửa Jezero, được gọi là hệ tầng Bright Angel, một cái tên được đặt theo tên các địa điểm trong Công viên Quốc gia Grand Canyon trên sao Hỏa. Khu vực này trong kênh Neretva Vallis của sao Hỏa chứa đá bùn hạt mịn giàu sắt bị oxy hóa (gỉ), phốt pho, lưu huỳnh và đáng chú ý nhất là cacbon hữu cơ.

Mặc dù cacbon hữu cơ, có khả năng đến từ các nguồn vô sinh như thiên thạch, đã được tìm thấy trên sao Hỏa trước đây, nhưng sự kết hợp các vật liệu này có thể là nguồn năng lượng dồi dào cho các vi sinh vật sơ khai.

Tice, nhà địa sinh vật học và sinh vật học vũ trụ thuộc Khoa Địa chất và Địa vật lý, cho biết: "Chúng cho thấy bằng chứng về chu trình hóa học mà các sinh vật trên Trái Đất có thể tận dụng để sản xuất năng lượng. Và khi chúng tôi quan sát kỹ hơn, chúng tôi thấy những điều dễ giải thích với sự sống sơ khai trên sao Hỏa nhưng lại rất khó giải thích chỉ bằng các quá trình địa chất".

Tice tiếp tục giải thích rằng "sinh vật sống thực hiện phản ứng hóa học thường xảy ra trong tự nhiên nếu có đủ thời gian và điều kiện thích hợp. Theo hiểu biết hiện tại của chúng tôi, một số phản ứng hóa học hình thành nên những loại đá này cần nhiệt độ cao hoặc sự sống, và chúng tôi không thấy bằng chứng nào về nhiệt độ cao ở đây. Tuy nhiên, những phát hiện này đòi hỏi các thí nghiệm và cuối cùng là nghiên cứu mẫu vật trong phòng thí nghiệm trên Trái Đất để loại trừ hoàn toàn những lời giải thích không có sự sống".

Một cửa sổ nhìn vào quá khứ đầy nước của sao Hỏa

Hệ tầng Bright Angel được tạo thành từ các loại đá trầm tích lắng đọng do nước, bao gồm đá bùn (đá trầm tích hạt mịn hình thành từ bùn và đất sét) và các lớp trầm tích xếp lớp, gợi ý về một môi trường năng động của các dòng sông chảy và nước đọng.

Sử dụng bộ thiết bị của Perseverance, bao gồm các máy quang phổ SHERLOC và PIXL, các nhà khoa học đã phát hiện ra các phân tử hữu cơ và các cấu trúc khoáng chất nhỏ dường như được hình thành thông qua "phản ứng oxy hóa khử", các quá trình hóa học liên quan đến sự chuyển electron. Trên Trái Đất, những quá trình này thường được thúc đẩy bởi hoạt động sinh học.

Trong số những đặc điểm nổi bật nhất là các nốt sần nhỏ và "mặt trận phản ứng" -- được nhóm thám hiểm đặt biệt danh là "hạt anh túc" và "đốm báo" -- giàu sắt phosphate (có thể là vivianite) và sắt sulfide (có thể là greigite). Những khoáng chất này thường hình thành trong môi trường nhiệt độ thấp, giàu nước và thường liên quan đến quá trình trao đổi chất của vi sinh vật.

"Không chỉ các khoáng chất, mà cách chúng được sắp xếp trong những cấu trúc này cho thấy chúng hình thành thông qua chu trình oxy hóa khử của sắt và lưu huỳnh", Tice nói. "Trên Trái Đất, những thứ như thế này đôi khi hình thành trong trầm tích, nơi vi khuẩn ăn chất hữu cơ và 'hít thở' gỉ sét và sunfat. Sự hiện diện của chúng trên sao Hỏa đặt ra câu hỏi: liệu những quá trình tương tự có thể đã xảy ra ở đó không?"

"Sự đồng vị trí của vật chất hữu cơ và khoáng chất nhạy cảm với oxy hóa khử này rất thuyết phục", Tice cho biết thêm. "Nó cho thấy các phân tử hữu cơ có thể đã đóng vai trò thúc đẩy các phản ứng hóa học hình thành nên các khoáng chất này".

"Điều đó chỉ có nghĩa là có rất nhiều liên kết cacbon-cacbon," ông giải thích. "Ngoài sự sống, còn có những quá trình khác có thể tạo ra những liên kết đó. Loại vật chất hữu cơ được phát hiện ở đây có thể được tạo ra bởi các quá trình phi sinh học, hoặc có thể được tạo ra bởi các sinh vật sống. Nếu được tạo ra bởi các sinh vật sống, nó sẽ phải bị phân hủy bởi các phản ứng hóa học, bức xạ hoặc nhiệt để tạo ra dải G mà chúng ta quan sát thấy hiện nay".

Mặc dù nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng bằng chứng này không phải là bằng chứng xác thực về sự sống trong quá khứ, nhưng những phát hiện này đáp ứng tiêu chí của NASA về "dấu hiệu sinh học tiềm năng" - những đặc điểm cần được điều tra thêm để xác định xem chúng có nguồn gốc sinh học hay phi sinh học.

"Điều thú vị là sự sống có thể đã vận dụng một số quá trình tương tự trên Trái Đất và Sao Hỏa vào cùng một thời điểm", Tice cho biết.