Khoa học đổi hướng tìm kiếm sự sống xuống bên dưới bề mặt sao Hỏa, Mặt trăng

Bình luận Ánh Dương • 21:59, 25/09/20

Các nhiệm vụ và kết quả khoa học gần đây đang đưa việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh đến gần hơn với các nhà khoa học tại Trung tâm Vật lý Thiên văn thuộc Harvard & Smithsonian (CfA) và Viện Công nghệ Florida (FIT). Họ có thể đã tìm ra cách để xác định liệu sự sống đã và đang tồn tại sâu bên dưới bề mặt sao Hỏa, Mặt trăng và các hành tinh đá khác trong vũ trụ hay không.

Trong khi việc tìm kiếm sự sống thường tập trung vào tìm thấy nước trên bề mặt và trong bầu khí quyển của các hành tinh, tiến sĩ Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. - Giáo sư Khoa học tại Harvard và là nhà thiên văn học của CfA, và tiến sĩ Manasvi Lingam, trợ lý giáo sư sinh học thiên văn tại FIT và là nhà thiên văn học của CfA, cho rằng việc không có nước trên bề mặt không loại trừ khả năng có sự sống ở những vị trí khác của hành tinh, chẳng hạn như sâu trong sinh quyển bên dưới bề mặt của các hành tinh đá.

"Chúng tôi đã kiểm tra xem liệu các điều kiện thích hợp cho sự sống có thể tồn tại sâu bên dưới bề mặt của các hành tinh đá như Mặt trăng hoặc sao Hỏa vào một thời điểm nào đó trong lịch sử của chúng hay không và làm thế nào để các nhà khoa học có thể tìm kiếm dấu vết của sự sống bên dưới bề mặt trong quá khứ trên những hành tinh này", Lingam, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. "Chúng tôi biết rằng những tìm kiếm này sẽ thách thức về mặt kỹ thuật, nhưng không phải là không thể".

Một thách thức đối với các nhà nghiên cứu là xác định tiềm năng tồn tại của nước ở những nơi dường như không có.

Lingam cho biết: "Để có sự tồn tại của nước trên bề mặt hành tinh, đòi hỏi cần có một bầu khí quyển để duy trì một áp suất hữu hạn trên bề mặt của nó, nếu không có nước ở thể lỏng thì không thể tồn tại sự sống. Tuy nhiên, khi di chuyển xuống các vùng sâu hơn dưới bề mặt, các lớp trên sẽ tạo ra áp suất và do đó cho phép sự tồn tại của nước lỏng về nguyên tắc. Ví dụ, sao Hỏa hiện không có bất kỳ khối nước lâu đời nào trên bề mặt của nó, nhưng nó được nhận biết là có các hồ nước bên dưới bề mặt của nó".

Hình ảnh sao Hỏa hiển thị ở đây được ghép từ các hình ảnh hàng ngày trên toàn cầu của MOC thu được vào ngày 12 tháng 5 năm 2003, hứa hẹn có sự sống bên dưới bề mặt của nó.
Hình ảnh sao Hỏa hiển thị ở đây được ghép từ các hình ảnh hàng ngày trên toàn cầu của MOC thu được vào ngày 12 tháng 5 năm 2003, hứa hẹn có sự sống bên dưới bề mặt của nó. (Ảnh: NASA/JPL/ Malin Space Science Systems)

Nghiên cứu phân tích "độ dày" của vùng dưới bề mặt - nơi mà nước và sự sống có thể tồn tại về nguyên tắc - của các hành tinh đá gần Mặt trời, và liệu áp suất cao ở đó có thể loại trừ hoàn toàn sự sống hay không. Theo Loeb, câu trả lời có lẽ là không. "Cả Mặt Trăng và Sao Hỏa đều thiếu bầu khí quyển cho phép nước lỏng tồn tại trên bề mặt của chúng, nhưng các vùng ấm hơn và áp suất dưới bề mặt có thể cho phép sự sống hóa học trong nước lỏng".

Nghiên cứu cũng đi đến giới hạn về số lượng vật chất sinh học có thể tồn tại trong các môi trường sâu dưới bề mặt, và câu trả lời là có, mặc dù nhỏ, nhưng thật đáng ngạc nhiên.

Loeb cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng giới hạn vật chất sinh học có thể là vài phần trăm so với sinh quyển dưới bề mặt của Trái đất và nhỏ hơn một nghìn lần so với sinh khối toàn cầu của Trái đất”, Loeb nói thêm rằng sinh vật ưa lạnh — sinh vật phát triển trong môi trường cực lạnh — không chỉ có khả năng tồn tại, mà còn sinh trưởng tăng thêm lên, trên những thân đá dường như vô hồn. "Các sinh vật ưa nhiệt cực đoan có khả năng sinh trưởng và sinh sản ở nhiệt độ thấp dưới 0 độ C. Chúng được tìm thấy ở những nơi thường xuyên lạnh giá trên Trái đất, chẳng hạn như ở các vùng cực của Trái đất và dưới biển sâu, và tương tự như vậy cũng có thể tồn tại trên Mặt trăng hoặc sao Hỏa".

Về việc tìm kiếm sự sống dưới bề mặt của Mặt Trăng và Sao Hỏa, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng sẽ không dễ dàng, nó đòi hỏi các tiêu chí tìm kiếm và máy móc chưa được sử dụng trên các thiên thể lân cận Trái đất.

Lingam nói: “Có rất nhiều tiêu chí liên quan đến việc xác định những vị trí tối ưu nhất để săn tìm dấu hiệu của sự sống. Một số vị trí mà chúng tôi đã tính đến khi tìm kiếm sự sống bên dưới bề mặt bao gồm công việc khoan gần đường xích đạo nơi sinh quyển dưới bề mặt nằm gần bề mặt hơn và tìm kiếm các điểm nóng địa chất có nhiệt độ cao hơn".

Loeb nói thêm về máy móc, "Chúng tôi cần có khả năng khoan hàng chục km dưới bề mặt sao Hỏa, và nếu không có hoạt động địa chất làm lộ ra các lớp sâu này, chúng tôi sẽ không thể khám phá chúng".

Tuy nhiên, những thách thức không có nghĩa là việc tìm kiếm sự sống trong sinh quyển dưới bề mặt của một khối đá là không thể, ngay cả trong tương lai gần.

"Việc khoan có thể thực hiện được trong bối cảnh chương trình Artemis nhằm thiết lập một căn cứ nghiên cứu bền vững trên Mặt trăng vào năm 2024. Người ta có thể tưởng tượng những robot và máy móc hạng nặng sẽ khoan sâu xuống dưới bề mặt Mặt trăng để tìm kiếm sự sống, giống như chúng ta đang tìm kiếm thăm dò các mỏ dầu trên Trái đất vậy’’, Loeb nói.

Ông cũng nói thêm rằng nếu các sứ mệnh tới Sao Hỏa và Mặt Trăng trong tương lai thực hiện tìm kiếm sự sống bên dưới bề mặt, các nguyên tắc tương tự có thể được áp dụng cho các sứ mệnh ở các hành tinh xa hơn nhiều. "Nghiên cứu của chúng tôi mở rộng đến tất cả các hành tinh ngoài không gian và thực sự rằng khu vực có thể sinh sống lớn hơn nhiều so với suy nghĩ truyền thống, vì khoa học hiện chỉ xem xét sự sống trên bề mặt của các hành tinh mà thôi".

Nghiên cứu được công bố trên The Astrophysical Journal Letters.

Ánh Dương

Theo Phys.org