Choáng váng với phát hiện về sinh vật tạo ra Thác Máu ở Nam Cực

Trong một thế giới nhợt nhạt của băng và tuyết tại Nam Cực, thứ màu mà người thám hiểm mong đợi nhìn thấy ở đường chân trời là màu đỏ rực rỡ.

Năm 1911, trong một chuyến thám hiểm của người Anh tới Nam Cực, các nhà nghiên cứu đã bị sốc khi nhận thấy một dòng sông băng 'chảy máu' khi đổ xuống một hồ nước phủ đầy băng.

Dòng nước nhỏ màu đỏ thẫm được gọi là Thác Máu và các chuyên gia đã mất hơn một thế kỷ để tìm ra nguyên nhân thực sự gây ra màu sắc kỳ lạ.

Khi một nhóm các nhà khoa học Mỹ lấy mẫu thu thập từ sông băng Taylor vào các khoảng thời gian tháng 11.2006 rồi giữa và cuối tháng 11.2018, đồng thời phân tích thành phần bên trong bằng kính hiển vi điện tử cực mạnh, họ đã tóm được "thủ phạm" thực sự.

Mặc dù nhiều nghiên cứu về hóa học và sinh học đã được tiến hành vất chất rò rỉ từ Thác Máu ở Nam Cực, nhưng việc phân tích đầy đủ cấu tạo khoáng chất của nó vẫn chưa được thực hiện. Sử dụng một loạt các thiết bị phân tích, các nhà nghiên cứu mới đây đã phát hiện ra một số điều ngạc nhiên giúp giải thích rõ hơn về màu đỏ mang tính biểu tượng của Thác Máu.

Nhà khoa học vật liệu Ken Livi từ Đại học Johns Hopkins giải thích: “Ngay khi tôi nhìn vào các hình ảnh từ kính hiển vi, tôi nhận thấy rằng có những hạt cầu nano nhỏ này và chúng rất giàu sắt”.

Đáng kinh ngạc là các hạt siêu nhỏ được tạo bởi các vi khuẩn cổ đại và có kích thước bằng một phần trăm tế bào hồng cầu của con người. Chúng có rất nhiều ở vùng nước tan chảy của sông băng Taylor. Con sông này được đặt theo tên của nhà khoa học người Anh Thomas Griffith Taylor, người đầu tiên phát hiện ra Thác Máu trong chuyến thám hiểm khoảng đầu những năm 1910.

Cùng với sắt, các hạt cầu nano cũng chứa silicon, canxi, nhôm và natri. Chính thành phần độc đáo này là một phần nguyên nhân khiến nước mặn ở dưới băng có màu đỏ khi nó lần đầu tiên ra khỏi mặt sông băng và tiếp xúc một thế giới giàu oxy, có ánh sáng mặt trời tạo hơi ấm sau một thời gian dài.

Livi giải thích: “Để hình thành khoáng chất, các nguyên tử phải được sắp xếp theo một cấu trúc tinh thể, rất tinh vi. Những quả cầu nano này không phải là tinh thể, vì thế mà các phương pháp được sử dụng trước đây để kiểm tra chất rắn không phát hiện ra chúng".

Sông băng Taylor ở Nam Cực có một cộng đồng vi sinh vật cổ đại nằm sâu hàng trăm mét dưới lớp băng. Chính cộng đồng này đã tiến hóa một cách biệt lập trong nhiều thiên niên kỷ, hoặc thậm chí có thể là trong hàng triệu năm.

Do đó, đây là một 'sân chơi' hữu ích cho các nhà sinh vật học vũ trụ, với hy vọng khám phá các dạng sống ẩn giấu trên các hành tinh khác. Nhưng mặt khác, phát hiện mới cho thấy rằng nếu những robot như Mars Rover không trang bị thiết bị phù hợp, nó có thể không phát hiện được tất cả các dạng sự sống hiện diện bên dưới các vật thể băng giá của một hành tinh.

Ví dụ, thiết bị quang phổ được sử dụng để xác định các hạt cầu nano trong nghiên cứu hiện tại không thể được đưa đến Nam Cực. Thay vào đó, các mẫu phải được gửi đến các phòng thí nghiệm cách xa hàng ngàn cây số.

Phát hiện này ủng hộ một giả thuyết trước đó, cho thấy lý do các nhà khoa học chưa phát hiện ra sự sống trên sao Hỏa là vì công nghệ hiện tại không phải lúc nào cũng phát hiện ra dấu hiệu của sự sống, ngay cả khi xe tự hành thăm dò sao Hỏa có thể đã lăn qua chúng.

Chẳng hạn, nếu một tàu thám hiểm sao Hỏa có mặt ở Nam Cực ngay bây giờ, nó cũng sẽ không thể phát hiện ra các vi sinh vật biến có dạng hạt cầu nano đã biến điểm cuối sông băng Taylor thành thác màu đỏ.

Livi nói: "Công việc của chúng tôi đã tiết lộ rằng việc phân tích được thực hiện bởi các phương tiện tự hành không thể thấu đáo trong việc xác định bản chất thực sự của môi trường vật chất trên bề mặt một hành tinh. Điều này đặc biệt đúng đối với các hành tinh lạnh hơn Trái đất như sao Hỏa, nơi các chất liệu hình thành (sự sống) có thể ở kích thước nano và không kết tinh. Do đó, các phương pháp xác định các chất liệu này của chúng ta là không đủ cơ sở".

Thật không may, việc gắn kính hiển vi điện tử vào xe tự hành sao Hỏa hiện không khả thi. Các thiết bị này đơn giản là quá cồng kềnh và tốn nhiều năng lượng. Điều đó có nghĩa là sẽ cần đưa các mẫu từ sao Hỏa về Trái đất nếu chúng ta thực sự muốn nghiên cứu chúng để tìm dấu hiệu về sự sống ở cấp độ nano.