Cuộc truy tìm vi sinh vật sinh khí metan trên sao Hỏa

Nghiên cứu gần đây cho thấy, nơi tốt nhất để tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh trên sao Hỏa có thể không phải trên bề mặt, mà là sâu bên trong lớp vỏ.

Tàu thám hiểm Curiosity của NASA, được phóng vào năm 2011, đã đo được lượng khí metan rất nhỏ trong khí quyển sao Hỏa. Lượng khí metan này biến mất sau vài tháng, rồi lại xuất hiện trở lại. Phát hiện mới này đã khơi dậy sự tò mò của con người trong việc tìm kiếm lời giải thích rõ ràng cho sự biến đổi theo mùa của nồng độ khí metan trên sao Hỏa và khả năng tồn tại sự sống trên hành tinh này.

Theo các báo cáo, mặc dù sao Hỏa từng có đại dương nước lỏng và bầu khí quyển phong phú, nhưng hiện nay nó là một vùng đất hoang tàn nơi hầu hết các dạng sống trên Trái đất không thể tồn tại lâu dài trên đó. Do đó, các nhà khoa học suy đoán rằng, những sinh vật duy nhất có khả năng sống sót trên sao Hỏa sẽ là vi khuẩn sinh khí metan, những sinh vật đơn bào sử dụng hydro làm nguồn năng lượng và thải ra khí metan như chất thải.

Vi khuẩn sinh khí metan thường phát triển trong môi trường kỵ khí, chẳng hạn như vùng đất ngập nước và trầm tích đáy biển thiếu sunfat, cho phép chúng tồn tại ở những nơi không thích hợp cho các dạng sống trên Trái đất.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra ba điều kiện tiềm năng giống sao Hỏa trên Trái đất, có thể được dùng làm thí nghiệm cho vi khuẩn sinh khí metan phát triển mạnh trong môi trường này. Điều kiện đầu tiên là sâu bên trong lớp vỏ Trái đất, đôi khi sâu đến vài kilomet, nơi nước lỏng thấm vào những vết nứt nhỏ trong đá. Điều kiện thứ hai là các hồ nằm sâu dưới lớp băng Nam Cực, được giữ ở dạng lỏng nhờ áp suất khổng lồ của băng phía trên. Điều kiện cuối cùng là một lưu vực có hàm lượng muối cao và thiếu oxy ở đáy biển sâu. Cả ba điều kiện này đều tương tự như trên sao Hỏa, dẫn đến giả thuyết rằng, nước lỏng có thể vẫn tồn tại bên trong lớp vỏ sao Hỏa.

Các nhà nghiên cứu đã lập bản đồ phạm vi nhiệt độ, nồng độ muối và giá trị pH tại nhiều địa điểm khác nhau trên Trái đất, đo lượng hydro phân tử tại các địa điểm này để xác định những khu vực mà vi sinh vật sinh khí metan phát triển mạnh nhất. Cuối cùng, bằng cách tổng hợp dữ liệu có sẵn về chính sao Hỏa, họ đã phát hiện ra rằng một khu vực đáp ứng các điều kiện này có thể tồn tại trên sao Hỏa, được gọi là "Archdaria Planitia", một vùng đồng bằng rộng lớn ở bán cầu bắc của sao Hỏa.

Cụ thể, vài km bên dưới lớp bề mặt, khu vực này có nhiệt độ đủ ấm để duy trì nước ở dạng lỏng với độ pH và nồng độ muối thích hợp để hòa tan hydro phân tử, từ đó cho phép sản sinh ra các sinh vật giống vi sinh vật sinh khí metan.