Gửi bình luận
Trong khi một số loài có thể đã có mặt ở gần xác cá voi khi nó chạm đáy biển, thì những loài khác từ khoảng cách xa hơn nhiều cũng kéo về mở hội. Điều này có liên quan gì đến việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất?
Phát hiện này không chỉ giúp tìm kiếm sự sống trên sao Hỏa mà cả mặt trăng của sao Thổ.
Kể từ khi "thi hài" đầu tiên của cá voi được phát hiện bằng tàu lặn vào năm 1977, các nhà sinh vật học đã nhận ra rằng xác cá voi rơi xuống đáy đại dương có thể “hỗ trợ” một sinh quyển thịnh vượng ở độ sâu hơn 1.000 mét. Các sinh vật kiếm ăn tại “nhà hàng” dưới biển sâu này bao gồm vô số vi khuẩn cũng như các động vật như cua, bạch tuộc, tôm hùm, hải sâm, cá mút đá, cá mập ngủ và thậm chí một số loài mới được phát hiện chỉ được quan sát thấy ở quanh xác cá voi.
Một số nhà khoa học đã chứng minh tầm quan trọng sinh học của xác cá voi, nó có thể nuôi sống nhiều loài trong môi trường giàu oxy trong khoảng 10 năm và thậm chí lâu hơn, lên tới 50 năm, trong môi trường nghèo oxy. Ở dưới đáy đại dương, nơi khan hiếm chất dinh dưỡng, xác một con cá voi rơi xuống trở thành một điểm nóng sinh học. Trong khi một số loài có thể đã có mặt ở gần xác cá voi khi nó chạm đáy biển, thì những loài khác từ khoảng cách xa hơn nhiều cũng kéo về mở hội.
Điều này có liên quan gì đến việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất? Đại dương sâu thẳm có “dân cư” cực kỳ thưa thớt. Thực phẩm khan hiếm và điều kiện khắc nghiệt trong môi trường áp suất cao, lạnh giá này. Nếu chúng ta lấy một mẫu nước ở những độ sâu lớn này, nó khó có thể ghi nhận bất kỳ dạng sống nào ở đó, không khác gì nắm cát giữa sa mạc. Một cái xác của cá voi làm thay đổi mọi thứ một cách đáng kể, kể cả chỉ là tạm thời, bằng cách cung cấp đầu vào thực phẩm thực sự cho tất cả các loại sinh vật.
Về nguyên tắc, kịch bản này tương tự như một số khu vực thân thiện với sự sống trong hệ Mặt trời của chúng ta, nơi các điều kiện môi trường, hoặc thậm chí chỉ là thiếu thức ăn, sẽ ngăn cản một sinh quyển phát triển mạnh. Một số nhà nghiên cứu vũ trụ đã sử dụng kịch bản đó làm điểm khởi đầu để đề xuất một cách khả thi tìm kiếm dấu hiệu sinh học trong các sứ mệnh không gian sắp tới.
Từ xác cá voi đến nhà mái vòm sao Hỏa
Hãy xem xét hai nơi được cho là có triển vọng tìm kiếm sự sống: sao Hỏa và vệ tinh Titan của sao Thổ. Sao Hỏa sơ khai là một hành tinh có thể sinh tồn được với nhiều nước trên bề mặt. Nó ngày càng trở nên ít thân thiện hơn với sự sống khi bầu khí quyển trở nên mỏng hơn, khô hơn và bề mặt trở nên lạnh hơn. Nếu sự sống vẫn tồn tại trên sao Hỏa, thì nó có khả năng phân bố rất thưa thớt, có thể ở dạng không hoạt động như bào tử. Sự sống gần bề mặt sẽ bị hạn chế không chỉ do thiếu nước lỏng và mức độ phóng xạ cao mà còn do khan hiếm chất dinh dưỡng hữu cơ. Kết quả gần đây từ các xe tự hành của NASA cho thấy những hợp chất hữu cơ chắc chắn tồn tại trên sao Hỏa, nhưng lại ở dạng mà các sinh vật khó tiếp cận.
Với suy nghĩ về môi trường đầy thách thức trên sao Hỏa và tình trạng thiếu lương thực, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một nhiệm vụ chủ động gọi là DOMES (phát hiện sự sống còn tồn tại ở gần bề mặt trên sao Hỏa). Như cái tên gợi ý, các nhà nghiên cứu đề xuất sẽ bắt đầu bằng cách đặt những mái vòm nhỏ, trong suốt trên bề mặt sao Hỏa. Các mái vòm giống như nhà kính sẽ cung cấp nơi trú ẩn khỏi bức xạ nhưng sẽ cho phép ánh sáng có thể đi qua, giúp việc kiểm tra bằng mắt dễ dàng hơn và cho phép quá trình quang hợp có thể xảy ra. Phần bên trong của các mái vòm sẽ được bổ sung một lượng nhỏ nước và các hợp chất hữu cơ, đồng thời chúng sẽ được cách nhiệt để chống lại sự thay đổi nhiệt độ có độ chênh lệch rất lớn giữa ngày và đêm trên sao Hỏa. Các mái vòm cũng sẽ phải được khử trùng kỹ lưỡng trước thời hạn để không gây vấn đề trục trặc kỹ thuật do vi khuẩn Trái đất vô tình phát triển trên sao Hỏa. Ý tưởng là khuyến khích sự sống bản địa trên sao Hỏa (nếu nó tồn tại) xuất hiện - giống như các sinh vật biển sâu đổ xô đến xác cá voi.
Thí nghiệm này sẽ khá đơn giản và có thể được đưa vào các tàu đổ bộ hoặc tàu thám hiểm sao Hỏa được phóng trong thập niên tới. Những mái vòm nhỏ có thể được thả xuống tại các địa điểm khác nhau trên sao Hỏa và được quan sát trong thời gian dài để tìm bất kỳ dấu hiệu sinh học nào. Ý tưởng cơ bản đã được chứng minh là có hiệu quả trong các sa mạc trên Trái đất.
Titan và chiến dịch Cannonball
Không có lý do gì mà cách tiếp cận tương tự không thể hoạt động ở một nơi kỳ lạ hơn như vệ tinh Titan. Mặt trăng này của sao Thổ có bầu khí quyển ni tơ và mê tan chứa nhiều loại hợp chất hữu cơ. Áp suất khí quyển cao hơn 50% so với trên bề mặt Trái đất, nhưng nước và carbon dioxide lại cực kỳ hiếm. Thay vì chu trình nước như ở Trái đất, Titan có một chu trình dựa trên khí mê tan và ethane, ở dạng lỏng, thậm chí tạo thành hồ khí lỏng trong môi trường băng giá này.
Bạn có thể nghĩ rằng một nơi như vậy sẽ không thân thiện với sự sống. Nhưng con đường trao đổi chất cho sự sống trên Titan đã được đề xuất, và một báo cáo năm 2007 của Viện Hàn lâm khoa học quốc gia Mỹ đã kết luận rằng “môi trường của Titan đáp ứng các yêu cầu tuyệt đối cho sự sống, bao gồm sự mất cân bằng nhiệt động lực học, lượng carbon dồi dào chứa các phân tử và dị nguyên tử và một môi trường chất lỏng". Báo cáo cũng nói rằng “nếu sự sống là một thuộc tính nội tại của phản ứng hóa học, thì sự sống phải tồn tại trên Titan”.
Hãy đặt câu hỏi rằng làm thế nào chúng ta có thể khuyến khích các sinh vật Titan xuất hiện? Ở đây chúng ta đang đi vào lĩnh vực mang nhiều tính suy đoán, vì sự sống của Titan có lẽ sẽ xa lạ và khó nhận ra hơn nhiều so với sự sống trên sao Hỏa. Nó rất có thể sẽ là sự sống mà chúng ta không hề mường tượng ra. Nhưng chúng ta vẫn có thể đoán rằng nó cần một số hợp chất hóa học để tồn tại. Tất cả các quá trình sống chính, ít nhất là trên Trái đất, đều cần các nguyên tố như sắt, ma giê, canxi, kali, natri và phốt pho. Mặc dù có thể có một số cách giải quyết vấn đề này trong một thế giới xa lạ, nhưng có một giả định đáng xem xét rằng một số sinh khối thiết yếu để cấu thành sự sống và chất dinh dưỡng sẽ cần thiết, ít nhất là ở một mức độ nào đó.
Vì vậy, các nhà khoa học trong dự án này gọi nhiệm vụ của họ là “Cannonball”. Theo đó, nhiệm vụ này sẽ cung cấp một “cocktail dinh dưỡng” gồm các hợp chất vô cơ, bao gồm cả những hợp chất được liệt kê ở trên, lên bề mặt Titan. Cannonball sau khi phóng đến Titan sẽ cho phép mặt trăng này tiếp cận dễ dàng hơn với ly cocktail dinh dưỡng (gồm nguyên liệu để sự sống phát triển). Một máy phát trên tàu sẽ chuyển dữ liệu về Trái đất, cho phép các nhà khoa học theo dõi các chất dinh dưỡng để tìm dấu hiệu phân hủy phù hợp với quá trình sinh học. Quá trình theo dõi sẽ phải diễn ra trong nhiều năm vì bề mặt của Titan cực kỳ lạnh và chúng ta không mong đợi những phản ứng này xảy ra nhanh chóng.
Khi nói “phù hợp với quá trình sinh học”, chúng ta muốn nói đến tốc độ phân rã vượt quá lượng dự kiến từ sự phân rã hóa học trong các điều kiện của Titan. Điều này gợi ý rằng có một số sinh vật đang “ăn” hoặc xử lý các chất dinh dưỡng để tạo ra các hợp chất sinh hóa thiết yếu cho quá trình sống của nó. Lý tưởng nhất là hỗn hợp dinh dưỡng sẽ chứa các đồng vị khác nhau của một số nguyên tố nhất định, vì các sinh vật sống thích các đồng vị nhẹ hơn - một chẩn đoán khác để phân biệt giữa các quá trình hóa học thuần túy và quá trình sinh học.
Tin tốt là chúng ta đã biết cách hạ cánh trên Titan. Trên thực tế, chúng ta đã gửi một tàu vũ trụ đến đó - tàu thăm dò Huygens đã hạ cánh vào năm 2005. Nhưng Huygens chủ yếu là nhôm, thứ gần như không hữu ích về mặt sinh học như loại Cannonball mà các nhà nghiên cứu đề xuất. Nếu chúng ta chuẩn bị tổ chức một “bữa tiệc thịnh soạn” để thu hút các sinh vật tương lai là Titan, thì chúng ta muốn nó phải ngon, giống như xác cá voi dưới đáy đại dương của Trái đất.
