Các chuỗi lên đến hàng chục nguyên tử carbon đã được phát hiện tại nơi có vẻ là lòng hồ cổ đại trên sao Hỏa. Phát hiện này có thể là manh mối quan trọng về lịch sử sự sống trên hành tinh thứ 4 của Hệ mặt trời.
Phát hiện này có được nhờ một thiết bị lấy mẫu trên tàu thám hiểm Curiosity của NASA. Sau đó, một nhóm quốc tế xác nhận kết quả trong một phòng thí nghiệm tại Trái đất. Nghiên cứu được chỉ huy bởi nhà hóa học phân tích Caroline Freissinet từ Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp (CNRS).
Các phân tử được phát hiện có mạch chuỗi 10, 11 và 12 nguyên tử carbon
Bản thân các hợp chất có thể được tạo ra bởi các quá trình vô cơ. Mặc dù vậy, việc phát hiện ra chúng chứng minh khả năng của tàu thám hiểm trong việc xác định các phân tử hữu cơ có chuỗi dài kể cả khi chúng được hình thành từ hàng tỉ năm trước trên bề mặt sao Hỏa.
Freissinet giải thích: "Thực tế là các chuỗi phân tử dễ vỡ vẫn hiện diện trên bề mặt sao Hỏa 3,7 tỉ năm sau khi chúng hình thành. Điều đó cho phép chúng ta đưa ra một tuyên bố mới: nếu sự sống từng xuất hiện trên sao Hỏa hàng tỉ năm trước, vào thời điểm sự sống xuất hiện trên Trái đất, thì dấu vết hóa học của sự sống cổ đại này vẫn có thể hiện diện cho đến ngày nay để chúng ta phát hiện".
Mục tiêu chính của Curiosity là thu thập các manh mối có thể cho chúng ta biết liệu sao Hỏa đã từng có sự sống hay chưa hoặc liệu hành tinh này đã từng đến gần việc tạo ra sự sống hay chưa.
Quá trình di chuyển chậm rãi của tàu thám hiểm trên các tảng đá trầm tích của miệng núi lửa Gale đã đưa nó tiếp xúc với một số trầm tích kỳ lạ. Trong số đó, có trầm tích chứa nhiều hợp chất hữu cơ; nitrat có chứa clo và lưu huỳnh. Thành phần hóa học như vậy báo hiệu khả năng các dấu hiệu phức tạp hơn của sự sống cũng có thể được tìm thấy trong đá cổ đại.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một quy trình thử nghiệm liên quan đến chất tăng cường hóa học để phân tích các mẫu khoáng chất lấy từ một lỗ khoan vào mỏ đá bùn có tên là Cumberland. Trong số các kết quả đo được có một số chuỗi carbon dài nhất từng được thấy trên sao Hỏa cho đến nay: nồng độ cực nhỏ của các chuỗi hydrocarbon no dưới dạng decan (C10H22), undecane (C11H24) và dodecane (C12H26).
Các nhà nghiên cứu đã tiến hành một số thí nghiệm phân tích trong điều kiện phòng thí nghiệm để chỉ ra cách các điều kiện khoáng chất giống sao Hỏa có thể tạo ra các chuỗi carbon từ các hợp chất hữu cơ khác, gồm cả axit benzoic cũng có trong mẫu của họ.
Trong mọi trường hợp, cả phân tích mẫu và công việc trong phòng thí nghiệm đều chỉ ra rất thuyết phục rằng có những chuỗi phân tử carbon khá dài hiện diện trong đá bùn sao Hỏa. Freissinet khẳng định: "Các phân tử được phát hiện có mạch chuỗi 10, 11 và 12 nguyên tử carbon, được gọi là ankan hoặc hydrocarbon. Điều này khác đáng kể so với phát hiện trước đó là các phân tử thơm (mạch vòng) có tối đa 6 carbon. Các mạch vòng ổn định hơn các phân tử dạng mạch chuỗi".
Chúng từ đâu sinh ra?
Nếu các hợp chất thực sự có trong đá, thì rất có khả năng chúng được 'xây dựng' từ các phân tử đơn giản hơn như hydro và carbon monoxide mà không cần có bất kỳ sự hỗ trợ nào từ một sinh vật sống. Tuy nhiên, vẫn cần xem xét các khả năng khác, kể cả sự phân hủy của các hợp chất thậm chí phức tạp hơn có thể là dấu hiệu của sinh học. Ví dụ, cơ thể của chúng ta chứa nhiều loại axit cacboxylic cùng loại có thể được bảo quản trong đá trầm tích.
Các nhà nghiên cứu kết luận: "Mặc dù các quá trình phi sinh học có thể tạo ra các axit này, nhưng chúng được coi là sản phẩm phổ biến của quá trình sinh hóa, trên cạn và có lẽ là trên sao Hỏa".
Công nghệ hiện tại của chúng ta mới chỉ có khả năng làm trầy xước bề mặt trên sao Hỏa nên các khám phá về hóa học ở lớp sâu bên dưới vẫn hầu như là trang giấy trắng. Chúng ta còn lâu mới xác định được liệu có bất kỳ dạng sống nào bị hóa thạch hay thậm chí là tồn tại sâu bên dưới bề mặt ở những nơi nước vẫn có thể thấm qua hay không. Điều đó gần như chắc chắn sẽ chỉ thực hiện được trong các sứ mệnh sao Hỏa tương lai. Tất nhiên, những nhiệm vụ trong tương lai đó sẽ được định hình từ những phát hiện như thế này.