Cắm xẻng xuống mặt đất và đào. Một nghiên cứu mới gợi ý đó là cách các nhà khoa học cần làm để tìm bằng chứng cho sự sống xa xưa trên Sao Hỏa, nếu nó tồn tại. Điều này nằm trong khả năng của Curiosity, tàu vũ trụ của Phòng thí nghiệm khoa học Sao Hỏa theo kế hoạch sẽ đáp xuống Hành tinh Đỏ vào tháng sau.
Các phát hiện mới về độ sâu phù hợp và địa điểm để tìm các phân tử hữu cơ như các phân tử tạo nên sinh vật sống chúng ta đã biết có thể giúp tìm bằng chứng sự sống dưới bề mặt và bên trong các tảng đá. Kết quả dự đoán rằng, nếu Sao Hỏa chứa các phân tử hữu cơ đơn giản, khả năng NASA tìm thấy chúng nhờ chuyến thám hiểm của Curiostity lớn hơn nhiều so với được dự đoán trước đây, theo phát biểu của Alexander Pavlov của Trung tâm du hành vũ trụ Goddart ở Greenbelt, Maryland, ngươi dẫn đầu cuộc nghiên cứu.
Những phân tử đơn giản này vừa có thể đem lại bằng chứng về sự sống xa xưa trên Sao Hỏa, chúng vừa có thể xuất hiện từ các thiên thạch hay núi lửa. Các phân tử hữu cơ phức tạp sẽ dự đoán chắc chắn hơn về khả năng sự sống từng tồn tại trên hành tinh này. Các phân tử này, gồm có 10 hoặc hơn nguyên tử cacbon, có thể tương tự với các cấu trúc cơ bản của sự sống như các axit amin tạo nên protein.
Dù các cấu trúc cacbon phức tạp khó tìm hơn vì chúng dễ bị tổn thương bởi phóng xạ vũ trụ liên tục tấn công và thâm nhập bề mặt của Hành tinh Đỏ, nghiên cứu mới của Pavlov và các đồng nghiệp chỉ ra nơi nên bắt đầu tìm kiếm. Lượng phóng xạ đá và sỏi chịu qua thời gian, và độ sâu phóng xạ đã thâm nhập – một thước đo của việc một tàu thám hiểm sẽ phải đào sâu bao nhiêu để tìm ra các phân tử hữu cơ còn nguyên – là một chủ đề chính của nghiên cứu.
Các nhà khoa học dự đoán rằng khả năng tìm thấy các phân tử này trong 2 cm đầu của lớp sỏi trên Sao Hỏa là gần như không có. Bề mặt trên cùng, theo tính toán, sẽ hút một lượng là 500 triệu gray phóng xạ vũ trụ trong vòng 1 tỉ năm – có thể giết chết mọi chất hữu cơ. Chỉ cần 50 gray nếu được hấp thụ ngay lập tức hay dần dần, cũng có thể chắc chắn giết chết một người.
Tuy nhiên, từ 5 đến 10 cm dưới bề mặt, lượng phóng xạ giảm xuống mười lần còn 50 triệu gray. Dù đó vẫn là rất cao, nhóm nghiên cứu dự đoán rằng các phân tử hữu cơ đơn giản, như phân tử fomanđêhit vẫn có thể tồn tại ở độ sâu này – và ở một vài nơi khác, đặc biệt là lớp vỏ non, các cấu trúc phức tạp của sự sống cũng có thể tồn tại.
Nghiên cứu này đã được xuất bản 7 tháng 7 trong "Geophysical Research Letters", một tạp chí của Hội đồng Địa vật lí học Mĩ.
“Bây giờ điều khó nhất là các tàu hạ cánh xuống Sao Hỏa trước đây chưa từng tìm thấy chất hữu cơ,” Pavlov phát biểu. “Chúng ta biết các phân tử hữu cơ phải có ở đó nhưng chúng ta không thể tìm thấy chúng trong lớp sỏi.”
Khi Sao Hỏa xoay quanh Mặt Trời, hành tinh này liên tục bị tấn công bởi các thiên thạch rất nhỏ và các hạt bụi liên hành tinh, với nhiều hợp chất hữu cơ trong chúng, Pavlov phát biểu. Bởi vậy, qua thời gian chúng có thể đã tập hợp lại trên bề mặt Sao Hỏa.
Phòng thí nghiệm khoa học Sao Hỏa là tàu thám hiểm Sao Hỏa lớn nhất và mới nhất của NASA và theo kế hoạch sẽ hạ cánh tháng 8 năm 2012. Curiosity không có xẻng, nhưng được trang bị các kĩ thuật khoan, nó sẽ thu thập, tàng trữ và phân tích các mẫu vật liệu Sao Hỏa tới độ sâu 5 cm dưới bề mặt đá và sỏi. Các tàu thám hiểm Sao Hỏa trước đây chỉ mới thu thập sỏi ở bề mặt trên cùng đã bị trực tiếp tiếp xúc với phóng xạ vũ trụ, nên khả năng tìm thấy phân tử hữu cơ là cực kì thấp.
Khi đánh giá các phân tử hữu cơ có thể tồn tại ở độ sâu bao nhiêu dưới bề mặt, các nghiên cứu trước chủ yếu chỉ dựa vào độ sâu lớn nhất, khoảng 1.5m mà phóng xạ vũ trụ có thể thâm nhập vào vì qua điểm đó, các phân tử hữu cơ có thể tồn tại, Pavlov phát biểu. Tuy nhiên, đào tới 1.5m hay sâu hơn hiện này là ngoài khả năng của một tàu thám hiểm Sao Hỏa.
Vậy nên nhóm đã tập trung vào các độ sâu khác dễ đạt tới hơn – 20 cm đầu dưới bề mặt. Họ đã dựng lại quá trình các tia vũ trụ tập hợp và ảnh hưởng của nó lên các phân tử hữu cơ sử dụng nhiều biến số quan trọng, như cấu trúc đá và sỏi trên Sao Hỏa, các thay đổi trong mật độ khí quyển của hành tinh qua thời gian, và các mức năng lượng của các tia vũ trụ.
Cùng với phát kiến một số phân tử chứa cacbon đơn giản có thể tồn tại trong vòng độ sâu 10cm, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng một số vùng gần bề mặt trên Sao Hỏa có thể có mức phóng xạ thấp hơn 50 triệu gray nhiều – vậy nên nhiều phân tử phức tạp hơn như axit amin có thể tồn tại.
Để tìm ra các phân tử này trong khoảng đào của tàu thám hiểm ( 1- 5 cm) các nhà khoa học đã tìm ra cách tốt nhất là đào ở những vùng vỏ trẻ hơn 10 triệu năm tuổi, không như các địa điểm thám hiểm trước chủ yếu chỉ lấy mẫu từ những vùng vài tỉ năm tuổi không hề thay đổi.
So với các vùng không thay đổi từ 1 tỉ năm trở lên, các lớp vỏ trẻ hơn có đá và sỏi trước kia nằm sâu hơn dưới bề mặt. Nghiên cứu mới chỉ ra rằng các lớp vỏ này sẽ ở gần bề mặt trong một khoảng thời gian đủ ngắn để độ tiếp xúc với phóng xạ có hại sẽ không mạnh tới mức xóa sổ các phân tử hữu cơ.
“:Khi bạn có cơ hội để đào, đừng lãng phí vào các vùng được giữ gìn nguyen vẹn,” Pavlov phát biểu. “Bạn sẽ muốn tìm tới các lớp vỏ mới vì có một khả năng cao hơn để tìm ra các phân tử hữu cơ phức tạp. Hãy để tự nhiên giúp bạn.”
Lewis Dartnell, một nhà nghiên cứu hậu tiến sĩ tại Đại học London, Anh, cho rằng nghiên cứu này đã kết hợp được kết quả từ các cuộc nghiên cứu khác cùng với mô hình phóng xạ mới nhất. Dartnell không nằm trong đội nghiên cứu, nhưng đã công bố nhiều dữ liệu về ảnh hưởng của phóng xạ vũ trụ trên bề mặt Sao Hỏa.
“Bước tiếp theo,” Dartnell phát biểu, “là thực sự thí nghiệm và cho một nguồn phóng xạ tiếp xúc với axit amin với phóng xạ ở mức năng lượng tương tự với các tia vũ trụ và xem các axit amin này sẽ bị tiêu diệt nhanh như thế nào, vì các mô hình chỉ có thể cung cấp từng ấy thông tin.”
Curiosity theo kế hoạch sẽ đáp lên lớp vỏ Gale – vùng vỏ tàu thám hiểm Spirit đã hạ cánh 2004 – vào 6 tháng 8. Liệu lớp vỏ 3,5 tỉ năm tuổi này có các lớp vỏ trẻ hơn trong nó vẫn chưa được khẳng định. Tuy nhiên, Pavlov hi vọng rằng các tìm kiếm của nhóm nghiên cứu ít nhất sẽ giúp NASA về nơi để đào một khi tàu thám hiểm đã hạ cánh và ảnh hưởng tới nơi các thế hệ tiếp theo của tàu thám hiểm sẽ đáp xuống.
Quỳnh Chi (VACA)
Theo Science Daily
