Các mẫu vật do tàu thám hiểm Curiosity khoan trên Sao Hỏa đã tiết lộ nhiều dấu hiệu của chu trình carbon vẫn còn ẩn giấu trong quá trình quét quỹ đạo, cùng với những manh mối về cách sự sống có thể đã bị xóa sổ trên hành tinh này.
Tàu thám hiểm Curiosity của NASA đã tìm thấy một số bằng chứng tốt nhất cho thấy sự sống cổ đại có thể đã tồn tại trên Sao Hỏa và nguyên nhân có thể đã xóa sổ sự sống đó.
Khi khoan vào đá trên Núi Sharp, đỉnh trung tâm của miệng hố Gale trên Sao Hỏa, tàu thám hiểm này đã tìm thấy bằng chứng về siderite, một loại sắt có sự hiện diện carbonat cho thấy Sao Hỏa đã từng có chu trình carbon. Điều này ám chỉ rằng, Sao Hỏa đã từng có điều kiện có thể sinh sống được và thậm chí có thể có sự sống.
Giải mã mẫu vật từ Sao Hỏa
Phát hiện này, ẩn giấu khỏi các bản quét vệ tinh, làm dấy lên hy vọng rằng một khi các mẫu vật do tàu thám hiểm Perseverance thu thập được đưa về Trái đất, các nhà khoa học có thể tìm thấy bằng chứng cho thấy sự sống cổ đại đã từng phát triển mạnh mẽ trên hành tinh hàng xóm hiện đã khô cằn của chúng ta. Các nhà nghiên cứu vừa công bố phát hiện này trên tạp chí Science .
Tác giả chính của nghiên cứu Ben Tutolo, phó giáo sư khoa Trái đất, năng lượng và môi trường tại Đại học Calgary, cho biết: "Một trong những câu hỏi lớn nhất trong khoa học về Sao Hỏa là 'Tất cả các carbonat ở đâu?' Do đó, tôi biết ngay rằng, khám phá này quan trọng như thế nào".
Trong khoảng 4 tỷ năm trở lại đây, chu trình carbon của Trái Đất đóng vai trò then chốt đối với khả năng sinh sống của Trái Đất, luân chuyển carbon giữa khí quyển, đất liền và đại dương, do đó cung cấp vật liệu chính cho mọi sinh vật sống và thiết lập bộ điều nhiệt khí quyển để chúng phát triển mạnh.
Chu trình carbon chậm tạo nên một nửa hệ thống này. Carbon dioxide phun ra từ núi lửa được hấp thụ bởi các đại dương giàu canxi để tạo thành đá vôi, sau đó bị hút ngược trở lại lớp phủ, được làm nóng và giải phóng một lần nữa.
Mặc dù, Sao Hỏa có nhiều dấu hiệu cho thấy từng có sông và hồ cổ đại chảy qua hành tinh này, nhưng không tìm thấy bằng chứng về khoáng chất carbonat và chu trình carbon ở đó.
Đột phá từ tàu thám hiểm Curiosity
Phát hiện của tàu thám hiểm Curiosity đã thay đổi tất cả những điều này. Hạ cánh xuống Gale Crater của sao Hỏa vào năm 2012, tàu thám hiểm đã đi qua 34 km của hố va chạm thiên thạch rộng 154 km, tận tụy điều tra địa chất bên trong. Vào năm 2022 và 2023, Curiosity đã khoan bốn mẫu đá từ miệng hố và phân tích khoáng vật học bằng máy đo nhiễu xạ tia X trên tàu trước khi truyền kết quả trở lại Trái đất.
Khi Tutolo và các đồng nghiệp giải nén phân tích này, họ phát hiện ra rằng, các loại đá không chỉ chứa dấu vết của siderite mà còn rất giàu siderite, chiếm từ 5% đến 10% tổng trọng lượng của mẫu. Trong số các loại carbonat có các khoáng chất khác, đặc biệt là muối magiê sunfat hòa tan trong nước cao, mà các nhà nghiên cứu tin rằng đang hoạt động để giấu tín hiệu của siderite khỏi các lần quét vệ tinh.
Tutolo cho biết thêm: "Vì những loại đá tương tự chứa các loại muối này đã được xác định trên toàn cầu, chúng tôi suy ra rằng chúng cũng có khả năng chứa nhiều khoáng chất carbonat. Tổng lượng carbonat này có khả năng cho thấy chúng có thể chứa một phần đáng kể CO2 trước đây liên quan đến việc làm nóng Sao Hỏa".
Các nhà nghiên cứu tin rằng nếu mẫu của họ đại diện cho toàn bộ hành tinh này, thì có khả năng là sao Hỏa có chu trình carbon "mất cân bằng".
Vì Sao Hỏa dường như không có kiến tạo mảng giống Trái Đất, nên Sao Hỏa có khả năng tái chế carbon vào khí quyển thông qua phản ứng hóa học với nước có tính axit, một giả thuyết được hỗ trợ bởi sự hiện diện của khoáng chất sunfat và oxit sắt có trong mẫu.
Janice Bishop, nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Viện Tìm kiếm Trí thông minh ngoài Trái đất (SETI) và là tác giả của một bài viết đưa ra quan điểm về nghiên cứu này, cho biết: "Khi các khí quyển trên Sao Hỏa bị mất theo thời gian vào không gian, bầu khí quyển trở nên mỏng hơn và hành tinh trở nên lạnh hơn. Các ước tính về tuổi bề mặt cho thấy Sao Hỏa đã lạnh và khô trong ít nhất 2 tỷ năm".
Xe tự hành Curiosity sẽ tiếp tục khám phá bề mặt Sao Hỏa để hiểu cách các loại đá ở đó hình thành và mô phỏng khí hậu cổ đại của hành tinh này.