Là nền tảng cho tất cả sự sống trên Trái Đất, việc khám phá ra carbon trên các hành tinh khác luôn khiến các nhà khoa học phấn khích - và robot thám hiểm Curiosity của NASA trên sao Hỏa đã tìm thấy một hỗn hợp bất thường của nguyên tố hóa học có thể củng cố cho giả thuyết về sự tồn tại của sự sống cổ đại trên Hành tinh đỏ.
Tất nhiên, không có gì là chắc chắn, nhưng đó là một trong ba kịch bản khác nhau mà các chuyên gia cho rằng có thể là nguyên nhân tạo ra carbon, được tìm thấy trong trầm tích ở miệng núi lửa Gale, mà Curiosity thu thập trong 9 năm từ tháng 8 năm 2012 đến tháng 7 năm 2021.
Bức ảnh selfie do tàu thám hiểm Sao Hỏa Curiosity của NASA chụp tại địa điểm khoan "Rock Hall"
Tổng cộng 24 mẫu bột trầm tích đã được Curiosity nung nóng khoảng 850 độ C để tách các chất hóa học riêng lẻ, cho thấy khác biệt lớn về đồng vị carbon 12 và carbon 13, hai đồng vị carbon ổn định có thể tiết lộ chu trình carbon đã thay đổi như thế nào theo thời gian. Một số mẫu được làm giàu bằng cacbon 13 và một số mẫu đã cạn kiệt carbon, chúng chỉ ra những quá trình độc đáo khác chu trình carbon trong kỷ nguyên hiện đại của Trái Đất.
Nhà địa chất học Christopher House từ Đại học Bang Pennsylvania cho biết: “Lượng carbon 12 và carbon 13 trong Hệ Mặt trời của chúng ta là lượng tồn tại khi hình thành Hệ Mặt trời. Cả hai đều tồn tại trong mọi thứ, nhưng vì carbon 12 phản ứng nhanh hơn carbon 13, nên nhìn vào lượng tương đối của mỗi loại trong các mẫu có thể tiết lộ chu kỳ carbon."
Một lỗ khoan do Curiosity thực hiện trên khu vực Vera Rubin Ridge của sao Hỏa.
3 giải thích cho nguồn gốc carbon
Một trong những lời giải thích cho nguồn gốc carbon là các đám bụi vũ trụ. Hệ Mặt Trời đi qua một trong những đám mây bụi thiên hà này cứ sau khoảng vài trăm triệu năm, và gây ra hiện tượng nguội lạnh để lại các cặn carbon. Đây là một kịch bản hợp lý, nhóm nghiên cứu cho biết, nhưng cần được điều tra thêm.
Ngoài ra, việc chuyển đổi CO2 thành các hợp chất hữu cơ (như formaldehyde) thông qua các quá trình phi sinh học có thể giải thích những gì Curiosity đã tìm thấy, trong trường hợp này, tia cực tím có thể là nguyên nhân kích hoạt. Nhưng một lần nữa cần phải nghiên cứu thêm để xác nhận liệu đây có thực sự là những gì đang xảy ra hay không.
Cuối cùng là lời giải thích thứ ba, liên quan đến nguồn gốc sinh học, đó là sự sống trên Sao Hỏa mà chúng ta đang tìm kiếm, vi khuẩn từ xưa đã biến đổi khí mê-tan được tạo ra bởi các quá trình sinh học. Như với hai khả năng còn lại, các nhà khoa học sẽ cần thêm bằng chứng để biết chắc chắn, nhưng nó có một số điểm tương đồng như trên Trái Đất.
Một phần khu vực khoan trên Sao Hỏa
House cho biết: “Các mẫu vật Sao Hỏa cực kỳ cạn kiệt carbon 13 giống như các mẫu ở Australia được lấy từ trầm tích 2,7 tỉ năm tuổi.”
“Những mẫu này là do hoạt động sinh học tạo ra khi khí mê-tan được thảm vi sinh vật cổ đại tiêu thụ, nhưng chúng ta không thể khẳng định điều đó nhất thiết xảy ra tương tự trên Sao Hỏa vì nó có thể được hình thành từ các vật liệu và quá trình khác với Trái Đất.”
Tất nhiên, nhiệm vụ của Curiosity vẫn tiếp tục. Trong tương lai, việc có thể phát hiện ra tàn tích của các thảm vi sinh vật, hay các chùm khí mê-tan, hoặc dấu vết của các sông băng đã mất từ lâu sẽ giúp các nhà khoa học tìm ra cách giải thích có khả năng xảy ra nhất .
Tuy nhiên, hiện tại, chúng ta vẫn chưa biết đủ về Sao Hỏa và lịch sử của nó để có thể đưa ra bất kỳ kết luận nào về việc carbon hình thành ra sao. Quá trình khoan thăm dò sẽ được tiếp tục lên kế hoạch.
Cận cảnh một lỗ khoan với khối bột trầm tích
House nói: “Cả ba khả năng đều chỉ ra một chu trình carbon bất thường. Nhưng chúng tôi cần thêm dữ liệu để tìm ra lời giải thích chính xác. Chúng tôi đang thận trọng với cách diễn giải của mình, đó là phương án tốt nhất khi nghiên cứu thế giới khác."
Curiosity gần đây đã có thêm “bạn đồng hành” là Perseverance, nhưng thiết bị tự hành này được sử dụng để đưa đá trên Sao Hỏa trở về Trái Đất thay vì thử nghiệm chúng tại chỗ. Giới khoa học mong đợi sẽ biết được thêm nhiều thứ về Hành tinh đỏ thông qua hai robot này.
