TRUNG HỌC DUY TÂN - PHAN RANG

[henry chang]

Tia hy vọng: Những dấu hiệu cho thấy sự sống có thể đang chờ đợi chúng ta trên Hoả tinh.
Tác giả: Siobhan A. (Sasha) Wilson Monash University/DKN


Miệng núi lửa McLaughlin ở hành tinh đỏ có thể đã từng chứa nước bắt nguồn từ trong lòng đất. (NASA)

Một bài báo gần đây trên Nature Geoscience đưa ra giả thuyết rằng có ít nhất một miệng núi lửa rộng và sâu trên Hoả tinh có thể đã từng chứa một hồ nước kiềm tính, với nước bắt nguồn từ độ sâu hàng km dưới bề mặt hành tinh này.

Công bố này tất nhiên là dựa trên dữ liệu từ phi thuyền tự hành Curiosity của NASA, đã đáp xuống Hoả tinh thành công hồi tháng 8 năm ngoái.

Tính kiềm được dùng để đo khả năng hoà tan, bao gồm nước hồ và nước ngầm, nhằm trung hoà acid. Nước kiềm trên Trái đất có thể mang tính base cao (giống như nước tẩy rửa) hoặc gần như trung tính với một lượng lớn CO2 hoà tan.

Nghiên cứu về Hoả tinh - bởi Joseph Michalski và cộng sự - đã tìm thấy bằng chứng thuyết phục việc miệng núi lửa McLaughlin đã một lần chứa nước bắt nguồn từ dưới lòng đất. Đây là nơi cho chúng ta hy vọng tìm thấy chứng cứ về sự sống cổ đại trên Hoả tinh.

Ngấn nước

Những rãnh nước, nay đã khô, có vẻ như chảy xuống từ thành miệng núi lửa McLaughlin và dừng lại ngay trên đáy cho thấy chúng đã từng cung cấp nước cho một hồ nước cổ đại.

Những đặc điểm gò đống ngổn ngang tại lòng miệng núi lửa cũng gợi mở hình ảnh về những vụ chấn động dưới mặt nước. Các tác giả của nghiên cứu này cũng sử dụng những ảnh chụp quang phổ (phân tích ánh sáng nhận được từ bề mặt Hoả tinh) từ vệ tinh do thám Hoả tinh nhằm nhận biết quặng đất sét và quặng carbonate có trong vật chất trên bề mặt đáy miệng núi lửa.

Trên cả Trái đất và Hoả tinh, quặng và đá (cấu thành từ một hay nhiều loại khoáng chất) hình thành từ dung dịch nước (nghĩa là hoà tan trong nước) hoặc các chất lỏng khác.

Những khoáng chất của Hoả tinh

Chất khoáng chỉ có thể hình thành dưới những điều kiện nhất định về nhiệt độ, áp suất và dung dịch hoá học. Điều này là cực kỳ hữu ích vì nó cho phép các khoa học gia về Trái đất và các hành tinh suy luận về những vật thể chứa nước cổ đại, khí hậu và độ sâu của việc hình thành đá bằng cách nhận dạng các thành phần khoáng chất liên quan.

Quặng đất sét là tương đối phổ biến trên bề mặt Hoả tinh và smectite (một dạng quặng đất sét) giàu magnesium và sắt – được tìm thấy tại miệng núi lửa McLaughlin được cho là đã hình thành cùng với nước tại bề mặt hoặc gần bề mặt Hoả tinh trong quá khứ ấm hơn và ẩm hơn của

Serpentine, một dạng quặng đất sét khác được tìm thấy bởi nghiên cứu này, thông thường hình thành trong một quá trình gọi là serpentine hoá, có thể xuất hiện ở độ sâu tương đối nông (vài km) bên dưới bề mặt Trái đất – và có thể là Hoả tinh. Serpentine có thể hình thành khi nước bề mặt thấm vào lòng đất tạo thành nước ngầm, toả nhiệt sâu và phản ứng với những loại đá giàu magnesium.

Nước ngầm sâu


Ảnh chụp của các lớp đá trên bề mặt đáy miệng núi lửa McLaughlin cho thấy đá trầm tích cung cấp chứng cứ quang phổ về những khoáng chất được hình thành thông qua tương tác với nước. (NASA)

Sự hiện diện của serpentine đưa ra giả thuyết là nước ngầm có thể đang hoạt động ở độ sâu lớn hơn 5km bên dưới lớp bề mặt xung quanh miệng núi lửa McLaughlin.

Xét đến khía cạnh thám hiểm sinh vật vũ trụ, hoạt động nước ngầm sâu tại miệng núi lửa McLaughlin có thể cung cấp nước thiết yếu và carbon cho bất kỳ vi sinh vật nào có thể đang sống ở lớp sâu này.

Michalsky và cộng sự suy đoán rằng những môi trường sâu và kín này có thể là nguồn gốc và là nơi cư trú của vi khuẩn trên Hoả tinh và có thể là ở Trái đất sơ khai.

Lịch sử Hoả tinh

Những miệng núi lửa sâu như McLaughlin cho chúng ta một cái nhìn thú vị về quá khứ của hành tinh chị em với Trái đất này. Điều này là do các tác động tạo nên miệng núi lửa làm cuốn trôi những mảng bề mặt của Hoả tinh, để lại một mặt cắt ngang qua các lớp đá đã trải qua hàng triệu hoặc hàng tỷ năm.

Hoả tinh và Trái đất được cho là có lịch sử sơ khai tương tự nhau trước khi hành tinh đỏ nguội đi và khô cằn. Không như Hoả tinh, Trái đất là một hành tinh sống động, hình thành từ sự chuyển động chậm rãi nhưng mạnh mẽ của lớp vỏ và ngập tràn sự sống.

Hậu quả của việc sống trên một hành tinh giàu năng lượng là hầu hết lịch sử sơ khai của Trái đất đã bị xoá sạch bởi sự biến đổi và tái tạo của đá cổ đại.

Sự sống trên Hoả tinh?

Michalski và cộng sự đưa ra giả thuyết là những tìm hiểu về lịch sử xa xưa của Hoả tinh - ở những địa điểm như miệng núi lửa McLaughlin – có thể cho chúng ta cơ hội tìm thấy dấu hiệu của sự sống cổ đại. Những khám phá này cũng có thể làm sáng tỏ giả thuyết về tiến hoá ban đầu của sự sống trên Trái đất.

Cuối cùng, việc phát hiện ra quặng carbonate giàu calcium và magnesium ở miệng núi lửa McLaughlin khẳng định chắc chắn hơn rằng nước ngầm xuất hiện trở lại hình thành nên một hồ nước kiềm tính.

Quặng magnesium và calcium carbonate thông thường hình thành trong những hồ nước kiềm tính và những con suối trên Trái đất. Các chất vô cơ dạng này có tại Oman, California và Ý cùng với những suối nước ngầm gần serpentinites (những loại đá có thành phần hầu như là serpentine)

Vi khuẩn Cyano

Sự hình thành quặng carbonate trong các hồ nước cũng có thể gián tiếp do vi khuẩn quang hợp như vi khuẩn cyano, một loại vi khuẩn thường thấy trong các hồ kiềm tính trên Trái đất.

Thỉnh thoảng những vi khuẩn này (và những hàng xóm không may của chúng) thật sự bị chôn vùi trong quặng carbonate, tạo nên những hoá thạch của vi sinh vật.

Nếu ở hồ nước kiềm tính tại miệng núi lửa McLaughlin cũng đã từng tồn tại những điều kiện tương tự, có thể có hoá thạch của các loài vi sinh vật đang chờ đợi chúng ta khám phá.

(Hope springs: Signs of Life Could be Waiting for Us on Mars
By Siobhan A. (Sasha) Wilson Monash University)/DKN