[비즈한국] Perseverance đã thám hiểm một khu vực tại miệng núi lửa Jezero trên sao Hỏa, nơi được cho là hình thành từ nước tràn qua rìa miệng núi lửa. Khu vực này được gọi là Neretva Vallis. Tại đây, một loại đá rất thú vị đã được phát hiện. Đó là những hòn đá có hình dáng nhọn như mũi tên, được đặt tên là Cheyava Falls, lấy cảm hứng từ những thác nước ở Grand Canyon.
Cheyava Falls có một đặc điểm thú vị khác: xuất hiện những đốm đen tròn kích thước vài mm giống như họa tiết trên da báo. Những đốm này dường như được tạo thành từ khoáng vật olivin. Đáng ngạc nhiên là các nhà khoa học của NASA cho rằng chúng giống với hóa thạch của các dạng sống sơ khai trên Trái đất được tạo ra cách đây khoảng 3 tỷ năm. Đây chính là nội dung buổi họp báo gần đây của NASA gây xôn xao dư luận. Nếu kết quả phân tích này là sự thật, nó có thể trở thành bằng chứng xác thực nhất về dấu vết sự sống ngoài Trái đất.
Kể từ khi Perseverance phát hiện ra vào mùa hè năm ngoái, Cheyava Falls đã trở thành tâm điểm thú vị nhất trên sao Hỏa. Nó khơi dậy hy vọng rằng những dấu vết sự sống có thể vẫn còn nguyên vẹn, và sau một năm điều tra kỹ lưỡng, bài báo khoa học vừa được công bố trên tạp chí Nature.
Tiêu đề của bài báo sau khi trải qua quy trình bình duyệt đã được tiết chế lại thành "Tổng hợp chất hữu cơ bằng phản ứng oxy hóa khử tại miệng núi lửa Jezero, sao Hỏa". Tuy nhiên, tiêu đề ban đầu do các tác giả đệ trình là "Phát hiện tín hiệu sinh học tiềm năng bởi tàu tự hành Perseverance trên sao Hỏa". Có thể thấy rằng đã có những tranh luận đáng kể diễn ra trong quá trình nộp và phản biện bài báo.
Nhiệm vụ quan trọng nhất của Perseverance là thu thập và bảo quản các mẫu vật sao Hỏa vào trong các ống nang để chờ ngày đưa về Trái đất. Khi tìm thấy khu vực thú vị, nó sẽ vươn cánh tay robot ra và khoan một lỗ. Sau đó, nó thu thập các mẫu đá và đất vào trong những ống nhỏ bằng hợp kim titan dài 15cm, đường kính 2,3cm. Perseverance không tự phân tích các mẫu này mà chỉ thu thập để chờ tàu thám hiểm tương lai đến lấy. Tổng cộng có 43 ống mẫu, trong đó 38 ống có thể chứa mẫu đá và đất thực tế của sao Hỏa. Số còn lại là các "ống chứng" đi kèm để sau này đánh giá mức độ ô nhiễm của nang. Mẫu vật tại Cheyava Falls cũng đã được cất giữ trong ống mẫu thứ 25.
Việc phân tích hóa học toàn diện chỉ có thể thực hiện sau khi các mẫu này quay trở về Trái đất an toàn. Tuy nhiên, chúng ta không thể cứ ngồi chờ đợi. Chúng ta tận dụng tối đa các thiết bị phân tích đa dạng được trang bị trên Perseverance ngay tại hiện trường sao Hỏa. Ở cuối cánh tay robot của Perseverance có cảm biến chụp ảnh địa hình góc rộng WATSON, và máy quét quang học SHERLOC chuyên khám phá các chất hữu cơ và thành phần hóa học trên sao Hỏa. Đúng như tên gọi, Watson và Sherlock là bộ đôi thám tử tìm kiếm dấu vết sự sống trên sao Hỏa. Đáng tiếc là từ năm 2024, hệ thống truyền động lấy nét của Sherlock bị hỏng, khiến việc điều khiển cánh tay robot để lấy nét trở nên vô cùng khó khăn. Do đó, việc chụp những bức ảnh sắc nét không hề dễ dàng.
Trong khi đó, Sherlock chiếu tia cực tím năng lượng cao lên địa hình và phát hiện các photon tán xạ để xác định các phân tử hóa học cấu thành địa hình đó. Thú vị là khi nhìn vào biểu đồ, tín hiệu mạnh tại dải G được phát hiện trong mọi lần dò tìm. Điều này gợi ý sự hiện diện của các hợp chất carbon, có thể là các phân tử nền tảng carbon - nguyên liệu cơ bản cấu tạo nên sự sống hữu cơ trên Trái đất. Điều đó có nghĩa là tồn tại một dạng phân tử liên kết đa carbon tập hợp từ nhiều nguyên tử carbon. Nếu trước đây từng có sự sống sinh sống ở nơi này, thì đây là thành phần hoàn toàn có thể được phát hiện.
Perseverance còn có một thiết bị mạnh mẽ khác là PIXL, thiết bị bắn tia X để quét sự phân bổ các thành phần hóa học đặc thù trên bề mặt đá giống như chụp ảnh. Bản đồ màu sắc giống như các pixel trong bức ảnh trước chính là bản đồ phân bổ thành phần do PIXL quan sát. Đúng như tên gọi, nó vẽ bản đồ theo dạng pixel. Thú vị là khi đi từ viền ngoài của đốm da báo vào bên trong, các thành phần hóa học chính thay đổi rõ rệt. Theo kết quả thăm dò của PIXL, vùng có họa tiết da báo đặc biệt giàu sắt và phốt pho.
Sắt có liên quan rất mật thiết đến hoạt động sống trên Trái đất. Ngoài hemoglobin, các protein dựa trên sắt đã được sử dụng rất nhiều từ thời sơ khai của sự sống. Trong các đốm da báo, các khoáng vật như sắt phosphate, vivianite và khoáng vật greigite tạo thành từ sắt và lưu huỳnh được tìm thấy rất nhiều. Trên Trái đất, các khoáng vật này thường được tìm thấy tại những nơi vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ. Ngoài ra, phốt pho cũng là thành phần thiết yếu không thể thiếu trong các hoạt động trao đổi chất của sinh vật Trái đất như DNA, RNA và phospholipid.
Điều thú vị hơn cả là càng tiến vào vùng có ít ion sắt, tín hiệu dải G càng xuất hiện mạnh, ngược lại khi vào vùng nhiều ion sắt, tín hiệu dải G lại yếu đi. Nói cách đơn giản, nhiều sắt thì ít carbon, ít sắt thì nhiều carbon. Điều này dường như cho thấy các phân tử dựa trên carbon đang khử sắt. Nó rất giống với hoạt động sống trên Trái đất. Khi các chất hữu cơ bị oxy hóa và mất điện tử, thì các chất xung quanh nó lại bị khử. Việc nơi nào có nhiều carbon hơn lại cho thấy dấu vết sắt bị khử mạnh hơn có thể được giải thích là do các sinh vật dựa trên carbon đã từng sinh sống ở đây, và sắt trong khu vực đó đã bị khử hàng loạt do chính các hoạt động sống của chúng.
Nói cách khác, nếu giải thích kết quả phân tích này theo hướng tích cực nhất, đây có thể là dấu vết chất thải để lại sau bữa ăn của các vi sinh vật từng sống trên sao Hỏa từ lâu. Tất nhiên, dù không nhất thiết phải là hoạt động sống, vẫn có khả năng tồn tại một hỗn hợp các chất hữu cơ chứa carbon, oxy, nitơ, v.v. Tuy nhiên, việc các khoáng vật chứa chất hữu cơ được tìm thấy tập trung đông đúc như vậy tại một nơi khiến nơi này càng trở nên thú vị. Vì nó làm tăng sự nghi ngờ mạnh mẽ rằng liệu có hoạt động sống nào đó đã diễn ra tại đây hay không.
Chính vì lý do này, các tác giả muốn công bố bài báo với tiêu đề táo bạo là "Phát hiện tín hiệu sinh học tiềm năng", nhưng người phản biện dường như nghĩ rằng đây là tiêu đề đi quá xa. Bởi vì để khẳng định đó là dấu vết sự sống, cần phải loại bỏ tất cả các khả năng khác và chứng minh rằng điều đó hoàn toàn không thể giải thích được nếu không phải là hoạt động sống.
Tuy nhiên, vẫn còn khả năng không chỉ vì dấu vết của các sinh vật hóa thạch. Trong môi trường nhiệt độ và áp suất cao, thành phần sắt của khoáng vật cũng có thể thay đổi theo cách phi sinh học. Cuối cùng, các tác giả phải chứng minh rằng khả năng đó cũng rất thấp. Tại khu vực Cheyava Falls đã thăm dò lần này, không tìm thấy dấu vết hoạt động núi lửa trong quá khứ. Do đó, hòn đá này chưa từng bị đặt trong môi trường nhiệt độ và áp suất cao đủ lớn. Dựa trên cơ sở này, các tác giả lập luận rằng nó càng đáng nghi là dấu hiệu của hoạt động sống.
Khi các tranh luận kéo dài, cần một thời gian chờ đợi rất lâu để bài báo được đăng tải. Cuối cùng, trong quá trình bình duyệt, các nhà phản biện đã yêu cầu thay đổi tiêu đề từ "Phát hiện tín hiệu sinh học" sang "Tín hiệu oxy hóa khử" khách quan hơn, và bài báo cuối cùng được công bố với tiêu đề như hiện nay. Những tranh cãi vẫn chưa đi đến kết luận rõ ràng. Để đánh giá liệu dấu vết chất hữu cơ tìm thấy ở Cheyava Falls và mối tương quan đáng kinh ngạc giữa carbon và sắt có thực sự là dấu hiệu của hoạt động sống hay không, cuối cùng chúng ta cần đưa các mẫu vật về Trái đất an toàn để phân tích.
Các mẫu vật do Perseverance thu thập sẽ được phân tích trên Trái đất chứ không phải sao Hỏa. Năm 2030, một đội tàu tiếp theo sẽ hạ cánh bên cạnh Perseverance, nhận các ống mẫu đã tập hợp, sau đó phóng một tên lửa nhỏ dạng tên lửa đạn đạo từ bề mặt sao Hỏa. Sau hơn một năm nữa, nang chứa các ống mẫu quý giá thu thập từ sao Hỏa sẽ xuyên qua bầu khí quyển Trái đất và tái nhập. Các nhà thiên văn học Trái đất sẽ trực tiếp phân tích các mẫu sao Hỏa bên trong nang. Mặc dù con người vẫn chưa thể đặt chân trực tiếp lên sao Hỏa, nhưng ít nhất đây sẽ là khoảnh khắc bàn tay con người chạm vào đất của sao Hỏa.
Sự hiểu biết về Mặt trăng phát triển nhảy vọt nhất là nhờ các phi hành gia đã trực tiếp mang đá từ Mặt trăng về thông qua sứ mệnh Apollo. Vì chúng ta đã quan sát chi tiết loại khoáng vật nào tồn tại trong đá Mặt trăng, chúng ta đã có thể vẽ ra bức tranh rõ nét về bí mật khai sinh của Mặt trăng và Trái đất. Tương tự như vậy, nếu chúng ta trực tiếp mang mẫu từ sao Hỏa về Trái đất, sự hiểu biết của chúng ta về sao Hỏa sẽ thay đổi hoàn toàn.
Hiện tại, dự án đang gặp phải những khó khăn mang tính nhân văn và thực tế. Ban đầu, ngân sách cho toàn bộ sứ mệnh là 5 tỷ USD nhưng theo thời gian đã tăng vọt lên 11 tỷ USD. NASA cũng cảm thấy áp lực lớn và đã tạm dừng sứ mệnh cho đến khi có các kế hoạch chi tiết có thể thực hiện được với ngân sách ban đầu. Hơn nữa, với việc ngân sách tổng thể năm 2026 của NASA đối mặt với nguy cơ bị cắt giảm mạnh, tương lai của việc đưa mẫu vật sao Hỏa về càng trở nên u ám. Trong lúc các sứ mệnh thám hiểm vũ trụ của Mỹ đều chững lại, khả năng Trung Quốc vượt lên dẫn trước là không hề nhỏ. Tất nhiên, vì Perseverance đã ở sẵn trên sao Hỏa, nếu xét đến chi phí cơ hội, khả năng từ bỏ hoàn toàn sứ mệnh dường như không cao. Tôi hy vọng là như vậy.
Tên của robot thám hiểm ‘Perseverance’ có nghĩa là sự kiên trì. Đúng như tên gọi, Perseverance đang bình thản chờ đợi đội tàu tiếp theo đến mà không có kỳ hạn. Tôi chỉ hy vọng rằng sứ mệnh đưa mẫu vật sao Hỏa về sẽ thành công như mong đợi, và những mảnh vỡ quý giá của sao Hỏa sẽ được "giao hàng bằng tên lửa" an toàn. Liệu trong đó có chứa thông tin hy vọng cho những người đang mơ về việc cải tạo sao Hỏa (Terraforming) hay lại là một sự tuyệt vọng khác đang chờ đợi, chúng ta cần thêm một chút kiên trì nữa để biết câu trả lời.
Tham khảo
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09413-0
Tác giả Ji Woong-bae là ai? Anh yêu mèo và vũ trụ. Sau khi xem "Galaxy Express 999" từ thuở nhỏ, anh đã nuôi ước mơ truyền bá vẻ đẹp của vũ trụ. Hiện anh là Giáo sư trợ lý tại Khoa Học tự do, Đại học Sejong, đồng thời tham gia các hoạt động truyền thông khoa học đa dạng như thuyết giảng và viết lách. Anh đã viết các cuốn sách như "Mỗi ngày một mảnh vũ trụ", "Các nhà khoa học vũ trụ đầy sao", "Dù không thể tới nhưng có thể biết", "Những câu hỏi kỳ lạ xuất hiện khi nhìn lên vũ trụ", và dịch các tác phẩm như "Hướng dẫn cho người đi nhờ xe du hành vũ trụ thực thụ", "Tại sao tôi lại tiêu diệt sao Diêm Vương", "Quantum Life", "Cosmigraphic".