Khu vực giống sao Hỏa trên Trái đất

Mỗi sứ mệnh như tàu tự hành Perseverance và Curiosity đều được trang bị một bộ công cụ khoa học, có thể phân tích các mẫu đá và bụi, cũng như thu thập dữ liệu về hành tinh Đỏ.

Tuy nhiên, những thiết bị đang được đặt trên sao Hỏa, cũng như các công cụ được thiết kế cho nhiệm vụ trong tương lai, có thể không đủ nhạy cảm để phát hiện dấu hiệu sinh học hoặc sự sống hiện tại hay cổ xưa.

Để kiểm tra khả năng của những công cụ khoa học này, các nhà nghiên cứu đã đến sa mạc Atacama (Chile). Đây là nơi khô hạn nhất trên Trái đất và cũng là sa mạc lâu đời nhất thế giới.

Đối với các nhà khoa học, sa mạc khô cằn này từ lâu đã được coi là một nơi tương tự sao Hỏa, thậm chí còn khắc nghiệt hơn. Trước đó, các nhà nghiên cứu đã phát hiện vùng đồng bằng hóa thạch kỷ Jura Đá Đỏ của sa mạc.

Họ đồng thời tìm thấy lòng sông 100 triệu năm tuổi giống với miệng núi lửa Jezero và đồng bằng sông cổ trên sao Hỏa.

Xe tự hành Perseverance đang khám phá miệng núi lửa và vùng đồng bằng, nơi có hồ và sông cách đây hơn 3 tỷ năm. Mục đích là tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống cổ đại và thu thập mẫu vật.

Đất và đá do Perseverance thu thập cuối cùng sẽ được đưa trở lại Trái đất vào những năm 2030 bởi chiến dịch “Trả lại mẫu sao Hỏa” của NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu. Một nhóm các nhà nghiên cứu đã khám phá địa điểm Đá Đỏ ở miền Bắc Chile để so sánh với miệng núi lửa Jezero.

Nhóm phát hiện ra rằng, hai khu vực này có sự tương đồng về mặt địa chất, bao gồm đá sa thạch và đất sét, cũng như hematit - cùng loại oxit sắt tạo nên màu đỏ khác biệt của sao Hỏa.

Nhóm nghiên cứu đã thu thập các mẫu từ lòng sông và kiểm tra chúng bằng thiết bị phòng thí nghiệm. Khi bị đẩy đến giới hạn phát hiện, phân tích thiết bị phòng thí nghiệm cho thấy một hỗn hợp các dấu hiệu sinh học đến từ cả vi sinh vật đã tuyệt chủng và còn sống. Mặc dù cực kỳ khô hạn, nhưng Đá Đỏ nằm gần đại dương - nơi sương mù cuộn vào để cung cấp nước cho sự sống của vi sinh vật.

Nhiều trình tự ADN của vi khuẩn đến từ một “hệ vi sinh vật tối” không thể xác định được. Đây là một biệt danh được đặt cho vật liệu di truyền của các vi sinh vật chưa được biết đến trước đây. Các nhà nghiên cứu đặt ra thuật ngữ này vì nó tương tự vật chất tối - một dạng vật chất giả định trong vũ trụ vẫn chưa được xác định.

Các nhà nghiên cứu đã tiến thêm một bước bằng cách thử nghiệm bốn thiết bị khoa học được thiết kế để khám phá hành tinh Đỏ trên mẫu vật mà họ thu thập từ lòng sông cổ đại. Mặc dù rất tinh vi, nhưng các thiết bị này hầu như không thể phát hiện bất kỳ dấu vết phân tử nào. Điều đó chứng tỏ rằng, các công cụ này có thể không đủ nhạy để phát hiện chính xác dấu hiệu sinh học. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Lòng sông Đá Đỏ đã 100 triệu năm tuổi và có đặc điểm địa chất tương tự miệng núi lửa Jezero trên sao Hỏa.

Sự cần thiết của các công cụ tiên tiến

Các sứ mệnh sao Hỏa đã tìm kiếm dấu hiệu của sự sống tại đây kể từ khi tàu đổ bộ Viking đầu tiên đến hành tinh Đỏ vào những năm 1970. Thiết bị tiên tiến hơn trong những nhiệm vụ thám hiểm tiếp theo của NASA đã phát hiện ra một số phân tử hữu cơ đơn giản. Tuy nhiên, các phân tử này có thể được tạo ra thông qua những phản ứng hóa học không liên quan đến sự sống.

Theo nghiên cứu, nếu sự sống tồn tại trên sao Hỏa hàng tỷ năm trước, thì chỉ còn lại lượng chất hữu cơ thấp. Điều đó có nghĩa là việc xác định các dấu hiệu sự sống trong quá khứ trên sao Hỏa sẽ vô cùng khó khăn với công nghệ hiện tại.

Tiến sĩ Armando Azua-Bustos - một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Sinh vật học vũ trụ ở Madrid - cho biết: “Khả năng thu được kết quả âm tính giả trong quá trình tìm kiếm sự sống trên sao Hỏa cho thấy nhu cầu cần có những công cụ mạnh hơn”.

Phát hiện của nghiên cứu hỗ trợ mục tiêu của chương trình Trả lại mẫu vật trên sao Hỏa. Sau đó, các nhà khoa học có thể phân tích chúng bằng thiết bị phòng thí nghiệm hiện đại để tìm kiếm những dấu hiệu rõ ràng của sự sống.

“Kết quả của chúng tôi nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đưa các mẫu trở lại Trái đất để giải quyết một cách thuyết phục liệu sự sống có tồn tại trên sao Hỏa hay không”, báo cáo nêu rõ.

Trong khi đó, Carol Stoker - một nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Mountain View, California, người không tham gia vào nghiên cứu, nhận định: “Bất kỳ hoạt động sinh học nào trong các mẫu này có lẽ đã diễn ra từ hàng tỷ năm trước. Chỉ một số mẫu nhỏ có thể được đưa về Trái đất để nghiên cứu.

Vẫn còn phải xem liệu các dấu hiệu rõ ràng của sự sống có thể được tìm thấy trong những mẫu hạn chế đó hay không. Chúng ta phải thận trọng khi diễn giải việc không có bằng chứng mạnh mẽ về sự sống như là bằng chứng về sự vắng mặt của nó”.

Một trong những thiết bị được thử nghiệm sẽ du hành tới sao Hỏa là robot thăm dò Rosalind Franklin. Robot này được dự kiến phóng lên hành tinh Đỏ vào năm 2028.

“Nó sẽ mang theo một mũi khoan với khả năng chưa từng có là chạm tới độ sâu 2 mét (6,6 feet) để phân tích trầm tích được bảo vệ tốt hơn trước các điều kiện khắc nghiệt trên bề mặt sao Hỏa”, đồng tác giả nghiên cứu Alberto G. Fairén - nhà khoa học tại Trung tâm Sinh vật học vũ trụ ở Madrid, đồng thời hiện làm việc tại Khoa Thiên văn học của Trường Đại học Cornell (Mỹ), tuyên bố.

Cũng theo ông Alberto G. Fairén, nếu chữ ký sinh học được bảo quản tốt hơn ở độ sâu - điều mà nhóm nghiên cứu mong đợi, thì sẽ có nhiều sự phong phú và đa dạng hơn. Đồng thời, các chữ ký sinh học, trong những mẫu ở độ sâu đó sẽ được bảo quản tốt hơn. Do đó, các thiết bị sẽ có nhiều cơ hội phát hiện ra chúng hơn.