Sự sống trên Sao Hỏa luôn là thắc mắc lớn nhất khi nhân loại hướng mắt về hành tinh đỏ. Trong nhiều năm qua, các sứ mệnh thám hiểm đều đặt mục tiêu tìm lời giải: liệu Sao Hỏa có từng tồn tại sự sống? Mỗi lần tàu thăm dò phát hiện dấu vết hữu cơ, cộng đồng khoa học lại rộn ràng. Tuy nhiên, những phát hiện trước đây thường chỉ dừng lại ở mức “có chất hữu cơ”, giống như tìm thấy nguyên liệu nhưng chưa rõ chúng có từng tham gia vào một quá trình nào hay không.
Mới đây, một công trình công bố trên Nature (2025) đã đánh dấu bước ngoặt. Lần đầu tiên, các nhà khoa học không chỉ nhìn thấy hữu cơ đơn lẻ, mà còn chứng kiến chúng gắn liền với một hệ phản ứng địa hóa phức hợp. Điều này đưa hành trình tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa tiến thêm một bước quan trọng.
Xem thêm
Biến nhiệt cơ thể thành điện: công nghệ pin mới đầy hứa hẹn
Máy tính quang Analog có thể giúp AI tiết kiệm hàng tỷ kWh mỗi năm?
Phát hiện tại miệng hố Jezero
Tàu Perseverance của NASA đang thám hiểm miệng hố Jezero, nơi từng là một hồ nước khổng lồ hàng tỷ năm trước. Trong lớp đá bùn tại đây, nhóm nghiên cứu phát hiện phosphate sắt (như vivianite) và sulfide sắt (như greigite). Đặc biệt, chúng xuất hiện cùng dấu vết hữu cơ.
Ngoài ra, các mẫu đá còn có nốt sần (nodules) và vùng phản ứng (reaction fronts), cho thấy các quá trình hóa học từng diễn ra trong chính khối trầm tích này. Đây không còn là sự tồn tại ngẫu nhiên, mà là dấu vết của một chuỗi phản ứng năng lượng từng hoạt động trong quá khứ.
Ý nghĩa đối với sự sống trên Sao Hỏa
Sự sống, dù ở đâu, cũng cần một nguồn năng lượng để duy trì. Trên Trái Đất, nhiều vi sinh vật sống trong môi trường tối tăm đã dựa vào phản ứng oxi-hóa khử: chất hữu cơ nhường electron, còn sắt hoặc sulfate nhận electron.
Điều các nhà khoa học thấy ở Jezero Crater rất giống với cơ chế này. Hữu cơ tham gia biến đổi sắt và lưu huỳnh, tạo ra khoáng chất mới. Quá trình đó vừa sản sinh khoáng vật, vừa giải phóng năng lượng – một “nguồn sạc tự nhiên” mà vi sinh vật có thể tận dụng.
Khác biệt ở đây chính là: thay vì hữu cơ chỉ nằm yên như trước, giờ đây chúng được chứng minh đã tham gia vào phản ứng hóa học với khoáng chất. Đây là điểm then chốt khiến phát hiện mới trở thành bằng chứng thuyết phục hơn nhiều trong việc đánh giá khả năng có sự sống trên Sao Hỏa.
Khi sắt ở trạng thái oxi hóa cao (Fe³⁺) tiếp xúc với chất hữu cơ, nó có thể bị khử thành Fe²⁺. Fe²⁺ này kết hợp với phosphate để tạo thành vivianite, một khoáng chất thường thấy trong bùn ao hồ trên Trái Đất.
Nếu môi trường có sulfate, phản ứng tiếp tục sinh ra sulfide sắt như greigite, vốn thường gắn với môi trường giàu hoạt động vi sinh.
Các phản ứng này minh họa cách mà hữu cơ và khoáng chất cùng nhau tham gia vào một hệ năng lượng địa hóa, làm tăng khả năng tồn tại sự sống trên Sao Hỏa trong quá khứ.
Trước kia: Các sứ mệnh chỉ phát hiện hữu cơ rời rạc hoặc muối sulfate, carbonate, nhưng thiếu mối liên hệ rõ ràng. Hiện nay: Perseverance cho thấy hữu cơ liên kết chặt chẽ với khoáng chất, có sự sắp xếp theo lớp và cấu trúc đặc trưng. Nói cách khác, thay vì chỉ có “nguyên liệu”, chúng ta đang nhìn thấy cả “công thức chế biến” mà tự nhiên đã thực hiện trên Sao Hỏa.
Phát hiện này củng cố giả thuyết rằng Sao Hỏa từng có môi trường giàu phản ứng năng lượng, phù hợp cho sự sống vi sinh vật phát triển. Sự xuất hiện đồng thời của hữu cơ và khoáng chất đặc trưng nâng bằng chứng từ mức “dấu hiệu hóa học” lên “dấu hiệu sinh học tiềm năng”. Đây là một bước gần hơn với việc xác nhận sự sống trên Sao Hỏa.
Các mẫu đá chứa cả hữu cơ và khoáng chất từ Jezero nay trở thành ứng viên hàng đầu cho chương trình Mars Sample Return. Khi được mang về Trái Đất và phân tích bằng thiết bị tiên tiến, chúng có thể mang lại câu trả lời dứt khoát về sự sống ngoài Trái Đất.
Nguồn: Nature