Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã quan sát bề mặt Sao Hỏa để tìm những dấu hiệu của sự sống cổ đại. Nhưng khi đào sâu thêm một chút, họ gặp những vùng sống được ở những nơi không hề ngờ tới.
Sau khi mở rộng nghiên cứu của mình, một nhóm các nhà khoa học tìm ra rằng lớp dưới bề mặt cổ đại của Sao Hỏa có thể là mái nhà cho sự sống vi sinh vật trong hàng trăm triệu năm. Bằng cách sử dụng các electron của hydro trong nước, các vi khuẩn có thể đã có đủ năng lượng để không chỉ tồn tại phía dưới bề mặt mà còn phát triển xuống hàng cây số nữa. Nếu đúng như thế, những sứ mệnh tương lai có thể tìm kiếm những vùng dưới bề mặt mà ngày nay đã lộ lên và cuối cùng có thể chứng minh dứt điểm sự tồn tại của sự sống trên Sao Hỏa.
Nghiên cứu này đứng đầu bởi các nhà khoa học ở Đại học Brown (Rhode Island, Mỹ) và đã công bố trên Earth and Planetary Science Letters (Tạp chí về Trái Đất và khoa học hành tinh), được lấy ý tưởng từ một hiện tượng kỳ lạ trên Trái Đất. Những nhóm lớn của vi sinh vật dưới lòng đất sống trong bóng tối mà không có năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời - nguồn năng lượng cho hầu hết sinh vật trên hành tinh chúng ta. Những vi khuẩn này sống nhờ việc tách electron ra khỏi phân tử nước nằm trong lòng đất - một quá trình tạo ra năng lượng đủ để chúng tồn tại.
Sao Hỏa rõ ràng không có nước trên bề mặt cần thiết cho sự sống ngày nay, nhưng với bằng chứng về những dòng nước chảy trong lịch sử của nó, thì dường như nó đã từng có. Những vi xinh vật tương tự như ở Trái Đất về lý thuyết cũng có thể tồn tại ở đó.
Những lợi thế bất ngờ
Bất chấp những điều kiện khắc nghiệt, khí quyển cực mỏng của Sao Hỏa và bức xạ cực mạnh mà nó nhận được thực tế lại có thể thỗ trợ hệ sinh thái loại này. Khi bức xạ dội vào nước trên bề mặt, nó khởi đầu một quá trình gọi là xạ phân (sự phân rã do bức xạ cường độ cao - radiolysis) - các phân tử nước bị tách thành hydro và oxy. Khi các phân tử đã phân rã, vi khuẩn có thể dễ dàng sử dụng hydro phân tử để duy trì sự sống của chúng.
Để xác định xem liệu những tổ hợp sinh vật trong lòng đất này có tồn tại hay không, nhóm nghiên cứu theo dõi ba yếu tố. Thứ nhất, họ sử dụng dữ liệu thu được bởi quang phổ kế gamma của tàu không gian Mars Odyssey để lập biểu đồ về độ phong phú của thori, kali và uranium trong lớp vỏ của Sao Hỏa. Những nguyên tố này phát ra bức xạ khi chúng phân rã, qua đó kích hoạt xạ phân. Chúng cũng phóng xạ với tốc độ cố định, vì thế qua tính toán độ phong phú hiện có, họ có thể ước tính được xem đã có bao nhiêu bức xạ trong toàn bộ lịch sử hành tinh này.
Các hồ và sông cạn nước đã cho thấy không có nước được phơi dưới bức xạ ngày nay, nhưng nhóm nghiên cứu cần làm rõ xem bao nhiêu nước đã ngấm vào lòng đất. Để làm điều đó, ho sử dụng các phép đo mật độ để kiểm tra độ xốp của lớp vỏ Sao Hỏa, việc đó cho phép họ ước tính được lượng hydro đã đi xuống dưới bề mặt. Bước cuối cùng là tìm kiếm những khu vực dưới lòng đất có nhiệt độ phù hợp. Họ sử dụng các mô hình địa nhiệt và khí hậu để tìm xem những vùng nào là đủ ấm để giữ được nước lỏng, nhưng không ấm tới mức nhiệt từ bề mặt của hành tinh có thể đẻ dọa sự sống.
Những khởi đầu khả quan
Sau khi bổ sung ba yếu tố trên, các nhà nghiên cứu tìm ra rằng khoảng 4 tỷ năm trước, bề mặt Sao Hỏa đã có đủ hydro để cung cấp năng lượng cho vi khuẩn trong hàng trăm triệu năm. Mô hình của họ cho thấy những hệ sinh thái này đã mở rộng thêm nhiều lần vào lòng đất và có thể tồn tại với điều kiện nóng hơn cũng như lạnh hơn so với dự đoán trước đây. Thực tế, các lớp băng dày đã giam các phân tử hydro trong lòng đất, biến những vùng cực lạnh thành nơi cư trú lý tưởng cho những vi khuẩn đói ăn.
"Mọi người có quan niệm rằng khí hậu lạnh của Sao Hỏa sơ khai là tệ hại đối với sự sống, nhưng điều chúng tôi thấy là thực ra có nhiều năng lượng hóa học hơn cho sự sống trong lòng đất ở khí hậu lạnh," tác giả chính của nghiên cứu là Jesse Tarnas ở Đại học Brown cho biết. "Đó là thứ mà chúng tôi nghĩ rằng có thể thay đổi quan điểm của mọi người về mối liên hệ giữa khí hậu và sự sống trong quá khứ ở Sao Hỏa."
Tuy nhiên, vẫn còn nhiêu yếu tố còn cần xem xét. Nghiên cứu đã coi rằng các vi khuẩn Sao Hỏa giống như ở Trái Đất, trong khi thực tế có thể chúng hành xử hoàn toàn khác. Ngoài ra, chúng ta vẫn chưa biết được liệu có bất cứ dạng sống nào từng tồn tại ở Sao Hỏa hay không. Nhưng dù sao, việc tìm ra rằng có đủ năng lượng cho sự sống vi sinh vật ở đây cũng là một dấu hiệu đáng hi vọng cho sự sống ngoài Trái Đất.
Cách duy nhất để chứng minh lý thuyết này là khảo sát các khu vực dưới lòng đấ nay đã lộ lên trên, chẳng hạn như các lỗ va chạm thiên thạch. May mắn thay, Mars 2020 của NASA sẽ sớm tới Hành tinh Đỏ, và sẽ sử dụng dữ liệu mới này để tiếp tục việc tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa.
Tuấn Phong
Theo Astronomy
