Sự sống trên sao Hỏa: Thám hiểm và bằng chứng

Khi tưởng tượng đến những nơi sự sống ngoài địa cầu có thể cư ngụ, nhiều người thường nghĩ tới những láng giềng gần gũi nhất của Trái đất chúng ta. Trong hàng thế kỉ qua, con người đã nhìn lên sao Hỏa và tưởng tượng nó là quê hương cho những giống loài khác. Trong hơn 50 năm qua, các sứ mệnh khác nhau đến với hành tinh đỏ đã tìm cách xác định khả năng có một sự tiến hóa như thế. Nhưng sự sống trên sao Hỏa trông như thế nào?

Bề mặt Hỏa tinh. Ảnh do xe tự hành Curiosity chụp

Một môi trường có thể ở được

Khi tìm kiếm sự sống, đa số các nhà sinh vật học vũ trụ đồng ý rằng nước là yếu tố then chốt. Mọi dạng của sự sống địa cầu đều cần có nước, và trong khi có khả năng sự sống có thể tiến hóa mà không cần chất lỏng quý giá này, nhưng việc tìm kiếm những điều kiện sống mà chúng ta biết là một sự lựa chọn dễ thực hiện, thay vì tìm kiếm những cái chúng ta chưa rõ.

Cách tìm kiếm này gặp khó khăn trên sao Hỏa. Hành tinh đỏ ngày nay khô hanh và cằn cỗi, với phần lớn nước của nó bị giữ trong các chỏm băng vùng cực. Khí quyển mỏng của hành tinh đỏ cho phép bức xạ từ mặt trời chiếu đến bề mặt của hành tinh, làm tăng thêm sự khốc liệt của môi trường. Nếu có sự sống tồn tại trên sao Hỏa ngày nay, thì có khả năng nó ẩn náu bên dưới mặt đất, có lẽ ẩn náu trong một nguồn nước kín nào đó.

Nhưng Hỏa tinh không phải lúc nào cũng là một thế giới hoang vu, tàn tạ. Các nhà khoa học nghĩ rằng, trong quá khứ trước đây, nước có lẽ đã từng chảy trên bề mặt hành tinh trong các con sông và dòng suối, và những đại dương mênh mông bao phủ lấy hành tinh. Theo thời gian, nước bị mất dần vào không gian vũ trụ, nhưng các điều kiện buổi đầu trên hành tinh ẩm ướt hơn có thể thích hợp cho sự sống tiến hóa.

Ảnh hiển vi của một lát mỏng của thiên thạch Nakhla có nguồn gốc sao Hỏa. Nó có một số chi tiết tương tự với đá trên địa cầu. Tuy nhiên, những chi tiết này đã hình thành như thế nào thì không ai rõ; không có ADN nào được tìm thấy.

Những UFO nhỏ xíu

Trong bốn tỉ năm vừa qua, Trái đất đã nhận được một số vị khách đến từ sao Hỏa. Hành tinh của chúng ta bị bắn phá bởi những tảng đá văng ra từ bề mặt của hành tinh đỏ, một trong vài ba vật thể trong hệ mặt trời mà các nhà khoa học đã lấy được mẫu nghiên cứu. Trong số 34 thiên thạch gốc sao Hỏa, các nhà khoa học đã xác định ba thiên thạch có khả năng mang bằng chứng của sự sống trước đây trên sao Hỏa.

Một thiên thạch được tìm thấy ở Nam cực đã gây đình đám hồi năm 1996 khi các nhà khoa học khẳng định nó có thể chứa bằng chứng của những vết tích của sự sống trên sao Hỏa. Được gọi là ALH 84001, khối đá sao Hỏa đó có chứa những cấu trúc tương tự như tàn dư hóa thạch của những dạng sống dạng vi khuẩn. Những kiểm tra sau đó cho biết có vật liệu hữu cơ, mặc dù cuộc tranh luận rằng vật liệu đó có do các quá trình sinh học gây ra hay không kéo dài đến tận năm 2012, khi người ta xác định được rằng những thành phần thiết yếu này đã được hình thành mà không có sự tiến hóa của sự sống.

Các nhà khoa học còn tìm thấy những cấu trúc tương tự như vi khuẩn nano hóa thạch trên thiên thạch Nakhla, một viên đá sao Hỏa đã rơi xuống Ai Cập. Họ đã xác định được rằng ba phần tư vật liệu hữu cơ tìm thấy trong thiên thạch trên có lẽ không có gốc gác từ sự nhiễm khuẩn bởi Trái đất.

Một thiên thạch thứ ba, Shergotty, có chứa những chi tiết gợi đến các tàn dư màng sinh chất và các cộng đồng vi khuẩn.

Tất cả những mẫu này đều cung cấp những dấu hiệu trêu ngươi của khả năng có sự sống trong lịch sử buổi đầu của hành tinh đỏ. Nhưng một khảo sát trực tiếp trên bề mặt có khả năng làm sáng tỏ thêm những hiểu biết sâu sắc hơn về sự tiến hóa của sự sống trên sao Hỏa.

Tàu thám hiểm Viking của NASA là phi thuyền đầu tiên từng tiếp đất trên sao Hỏa. Viking 1 hạ cánh vào tháng 7 năm 1976 và hoạt động cho đến tháng 11 năm 1982. Viking 2 hạ cánh vào tháng 9 năm 1976 và tiếp tục hoạt động cho đến tháng 4 năm 1980.

Tìm kiếm sự sống

Những quan sát cận cảnh đầu tiên của hành tinh đỏ là từ những bức ảnh chụp khi phi thuyền Mariner 4 bay ngang qua. Tiếp sau đó là những ảnh chụp từ các tàu quỹ đạo Viking, các phi thuyền cung cấp những hình ảnh chi tiết của bề mặt hành tinh đỏ làm sáng tỏ rằng bề mặt Hỏa tinh là khô cằn, nhưng có chứa những địa mạo cho thấy không hẳn lúc nào nó cũng khô như thế. Những con rãnh, thềm đại dương, dấu hiệu của sự xói mòn, và những chỏm cực mênh mông làm dấy lên hi vọng rằng Hỏa tinh có lẽ từng có sự sống vào một thời điểm nào đó trong quá khứ.

Khi NASA cho hạ cánh thiết bị đầu tiên lên bề mặt Hỏa tinh, một trong những thí nghiệm đã được thực hiện là tìm kiếm những vết tích của sự sống. Mặc dù các kết quả của tàu Viking có vẻ không được thuyết phục cho lắm, nhưng chúng đã lát đường cho những phi thuyền khác đi vào môi trường của hành tinh đỏ.

Sự thám hiểm hành tinh đỏ đã được duy trì liên tục trong hơn hai thập niên qua. Khi sự thám hiểm hành tinh được khởi động trở lại, các nhà khoa học đã tập trung nhiều hơn vào tìm kiếm các môi trường thích hợp cho sự sống, và nhất là tìm kiếm nước. Sự tuần tự lên đường của các xe tự hành, tàu quỹ đạo và thiết bị tiếp đất đã làm sáng tỏ bằng chứng của nước bên dưới lớp vỏ, những mùa xuân nóng – được xem là môi trường tiềm năng cho sự sống tiến hóa – và lượng mưa hiếm hoi. Mặc dù xe tự hành mới nhất, Curiosity, không phải là một sứ mệnh tìm kiếm sự sống, nhưng người ta hi vọng nó có thể định vị được những địa điểm mà những vị khách sau này có thể thám hiểm và phân tích.

Sứ mệnh tương lai lên sao Hỏa có thể sẽ lấy mẫu mang về, mang những mảnh lớp vỏ Hỏa tinh trở lại Trái đất để nghiên cứu. Nhiều thí nghiệm có thể thực hiện bằng tay trên Trái đất hơn là thực hiện bởi một phi thuyền rô bôt điều khiển từ xa.

Có phải chúng ta có nguồn gốc từ sao Hỏa?

Sự mang chuyển vật chất từ sao Hỏa đến Trái đất và ngược lại đã làm dấy lên một số tranh cãi về khả năng của sự nhiễm sinh học trong lịch sử của sự sống. Một số nhà khoa học cho rằng một thiên thạch từ Trái đất có thể đã đi đến Hỏa tinh – hoặc ngược lại. Tranh cãi dữ dội nhất là có hay không chuyện những sinh vật nhỏ xíu lại sống sót trong chuyến du hành qua một chân không băng giá, không có không khí, ngập tràn bức xạ và gây dựng nên sự sống tại quê hương mới của nó.

Khái niệm gieo mầm sự sống như thế không hạn chế với riêng sao Hỏa. Một số người đề xuất rằng những mảnh vụn từ vùng bên ngoài hệ mặt trời có thể là nguyên nhân gieo mầm cho sự sống trên Trái đất. Nhưng nói về hành tinh đỏ, có khả năng một ngày nào đó các nhà khoa học sẽ tìm thấy sự sống trên sao Hỏa – và nó có thể là một họ hàng gần.

Nguồn: Nola Taylor Redd, Space.com