Bí ẩn sự sống bên dưới bề mặt Sao Hỏa

Trong khi chưa tìm thấy bằng chứng về sự sống trên Sao Hỏa, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng những điều kiện trên hành tinh đỏ trong một phòng thí nghiệm để quan sát vi khuẩn và nấm có thể tồn tại như thế nào, theo CNN.

Các nhà khoa học đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng vi khuẩn có thể tồn tại trong 280 triệu năm nếu nó được chôn vùi và bảo vệ trước bức xạ ion hóa cùng các tia bức xạ Mặt Trời tàn phá bề mặt Sao Hỏa.

Phát hiện cho thấy nếu sự sống từng tồn tại trên Sao Hỏa, thì dấu tích của nó có thể vẫn nằm dưới bề mặt của hành tinh - nơi mà các tàu vũ trụ mang theo sứ mệnh có thể khám phá khi khoan vào lòng đất của Sao Hỏa trong tương lai.

Thí nghiệm

Mặc dù Sao Hỏa nhiều khả năng từng là một môi trường thích hợp cho sự sống vào hàng tỷ năm trước, với các điều kiện khí quyển và nước trên bề mặt, ngày nay, hành tinh đỏ giống như một sa mạc băng giá hơn.

Những khu vực khô cằn nằm dọc vĩ độ trung bình của hành tinh có nhiệt độ khoảng -62 độ C. Không chỉ vậy, khí quyển quá mỏng dẫn đến mối đe dọa bức xạ độc hại thường xuyên dội xuống bề mặt Sao Hỏa.

“Không có nước chảy trên bề mặt Sao Hỏa và bầu khí quyển hành tinh cũng không có nước đáng kể, vì thế các tế bào cùng bào tử đều khô”, đồng tác giả nghiên cứu Brian Hoffman, Charles E. và Emma H. Morrison, giáo sư hóa học và giáo sư sinh học phân tử tại Đại học Northwestern, cho biết.

Vi khuẩn Deinococcus radiodurans, còn được gọi là "Conan the Bacterium", có thể tồn tại hơn một triệu năm trong điều kiện khắc nghiệt trên Sao Hỏa. Ảnh: Đại học Northwestern.

Nhóm nghiên cứu đã xác định giới hạn tồn tại của vi sinh vật khi nó tiếp xúc với bức xạ ion hóa trong môi trường giống như trên Sao Hỏa.

Sau đó, họ đưa 6 loại vi khuẩn và nấm được tìm thấy trên Trái Đất vào môi trường Sao Hỏa giả định.

Trong quá trình quan sát, nhóm đã tìm được vi khuẩn rất phù hợp cho môi trường trên Sao Hỏa, gọi là Deinococcus radioduran. Nó còn có biệt danh là "Conan the Bacterium".

Vi khuẩn này thuộc loại polyextremophile, có nghĩa là nó có thể sống sót trong các điều kiện khắc nghiệt như khử nước, axit và nhiệt độ lạnh. Vi khuẩn này cũng là một trong những sinh vật có sức chịu đựng tốt nhất trước bức xạ mà khoa học biết tới.

Một số nghiên cứu trước đây cũng từng phát hiện ra vi khuẩn có thể tồn tại 1,2 triệu năm ngay dưới bề mặt Sao Hỏa trong điều kiện bức xạ khắc nghiệt và môi trường khô, băng giá.

Có thể chứa vi khuẩn dưới lòng đất

Nghiên cứu mới xác định rằng khi vi khuẩn Conan được xử lý trong tình trạng khô cứng, bị đóng băng và bị chôn vùi sâu bên dưới bề mặt Sao Hỏa, chúng có thể sống sót trước mức bức xạ lên đến 140.000 đơn vị, tức cao gấp 28.000 lần so với mức độ phơi nhiễm phóng xạ có thể khiến con người tử vong.

Thông thường, vi khuẩn này, có hình dáng giống như một quả bí ngô khi quan sát dưới kính hiển vi, chỉ sống sót vài giờ trên bề mặt Sao Hỏa sau khi tiếp xúc liên tục với tia cực tím. Nhưng thời gian tồn tại dự kiến của nó đã tăng lên 1,5 triệu năm khi chỉ cách bề mặt 10 cm và khoảng 280 triệu năm nếu vi khuẩn nằm ở độ sâu 10 m.

Điều này có nghĩa nếu một vi khuẩn tương tự Conan tiến hóa trên Sao Hỏa từ hàng tỷ năm trước, khi nước vẫn còn tồn tại trên bề mặt, thì dấu tích của vi khuẩn có thể đang nằm sâu dưới lớp đất của hành tinh đỏ.

Tạp chí Astrobiology đã công bố chi tiết nghiên cứu về những phát hiện vào ngày 27/10.

Vi khuẩn Deinococcus radiodurans là ứng cử viên tiềm năng nhất về khả năng tồn tại ở hành tinh đỏ. Ảnh: Đại học Northwestern.

Phát hiện này có ý nghĩa đối với cả việc thu thập mẫu Sao Hỏa mang về Trái Đất.

Bên cạnh đó, phát hiện cũng cho thấy các phi hành gia có khả năng vô tình đưa vi khuẩn “quá giang” về Trái Đất khi họ hạ cánh trên hành tinh đỏ.

“Nếu vi khuẩn tiến hóa trên Sao Hỏa, chúng có thể tồn tại cho đến ngày nay. Điều đó có nghĩa là các mẫu mang về từ Sao Hỏa có thể lây nhiễm cho Trái Đất”, Hoffman nói.

Trước đó, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi tiến sĩ Boris Sauterey từ Khoa sinh thái và sinh học tiến hóa Đại học Arizona (Mỹ) và Viện sinh học Ecole Normale Supérieure thuộc Đại học Khoa học và văn thư Paris (Pháp) từng cho rằng Sao Hỏa có sự sống vào 3,7 tỷ năm trước, Sci-News đưa tin.

Theo đó, sinh vật Sao Hỏa không sống trên bề mặt hành tinh mà ngự trị ở lớp ngay dưới bề mặt.

Nhóm nghiên cứu phỏng đoán những vi khuẩn sinh ra khí metan, tạo ra khí hydro và có thể đã phát triển mạnh mẽ ngay bên dưới bề mặt Sao Hỏa vào hàng tỷ năm trước, thời điểm hành tinh đỏ được cho là đầy nước và “hiếu khách” hơn nhiều so với ngày nay.

Theo ông Sauterey, bất kỳ nơi nào không có băng trên Sao Hỏa đều có thể tràn ngập những sinh vật này. Hiện tượng này tương tự sự xuất hiện của vi khuẩn ở Trái Đất thuở sơ khai.

Tàu thăm dò Sao Hỏa thực hiện sứ mệnh mới của NASA Tàu thăm dò Sao Hỏa Perseverance mới nhất của NASA đang thực hiện một sứ mệnh thiên văn học nhằm tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống vi sinh vật cổ đại trên Hành tinh Đỏ.

Minh An