Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học đã nghĩ ra các công cụ phân tích mới để phá vỡ lịch sử bí ẩn của bầu khí quyển sao Hỏa – và liệu cuộc sống có từng có ở đó hay không. Nó có thể giúp các nhà sinh vật học hiểu được độ kiềm, pH và hàm lượng nitơ của nước cổ đại trên sao Hỏa và bằng cách mở rộng thành phần carbon dioxide trong bầu khí quyển cổ đại của hành tinh.
Các nhà khoa học đã nghĩ ra các công cụ phân tích mới để phá vỡ lịch sử bí ẩn của bầu khí quyển sao Hỏa – và liệu cuộc sống có từng có ở đó hay không.
Một bài viết chi tiết công việc đã được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Science Advances . Nó có thể giúp các nhà sinh vật học hiểu được độ kiềm, pH và hàm lượng nitơ của nước cổ đại trên Sao Hỏa và bằng cách mở rộng thành phần carbon dioxide trong bầu khí quyển cổ đại của hành tinh.
Sao Hỏa ngày nay quá lạnh để có nước lỏng trên bề mặt của nó, một yêu cầu để lưu trữ sự sống như chúng ta biết.
“Câu hỏi thúc đẩy lợi ích của chúng ta không phải là liệu có sự sống trên Sao Hỏa ngày nay hay không”, Tim Lyons, giáo sư hóa sinh học nổi tiếng của UCR cho biết. “Chúng tôi được thúc đẩy thay vì hỏi liệu có sự sống trên sao Hỏa hàng tỷ năm trước hay không, điều này dường như có nhiều khả năng hơn.”
Tuy nhiên, “Bằng chứng áp đảo tồn tại rằng Sao Hỏa có đại dương nước lỏng khoảng 4 tỷ năm trước”, Lyons lưu ý.
Câu hỏi trung tâm các nhà sinh vật học hỏi là làm thế nào điều đó là có thể. Hành tinh đỏ cách xa mặt trời hơn Trái đất và hàng tỷ năm trước, mặt trời tạo ra ít nhiệt hơn so với ngày nay.
Để làm cho hành tinh đủ ấm đối với nước mặt lỏng, bầu khí quyển của nó có thể sẽ cần một lượng lớn khí nhà kính, carbon dioxide.
Kể từ khi lấy mẫu khí quyển của sao Hỏa từ hàng tỷ năm trước để tìm hiểu hàm lượng carbon dioxide của nó, nhóm nghiên cứu đã kết luận rằng một địa điểm trên Trái đất có địa chất và hóa học có sự tương đồng với bề mặt sao Hỏa có thể cung cấp một số phần còn thiếu. Họ tìm thấy nó ở miệng núi lửa Nordlinger Ries của miền nam nước Đức.
Được hình thành khoảng 15 triệu năm trước sau khi bị thiên thạch tấn công, miệng núi lửa Ries có các lớp đá và khoáng chất được bảo quản tốt hơn hầu hết mọi nơi trên Trái đất.
Rover Mars 2020 sẽ hạ cánh trong một miệng núi lửa cổ đại có cấu trúc tương tự được bảo tồn tốt. Cả hai nơi đều có nước lỏng trong quá khứ xa xôi, làm cho thành phần hóa học của chúng có thể so sánh được.
Theo Tino, không có khả năng sao Hỏa cổ đại có đủ oxy để lưu trữ các dạng sống phức tạp như con người hay động vật.
Tuy nhiên, một số vi sinh vật có thể sống sót nếu nước sao Hỏa cổ đại có cả độ pH trung tính và có tính kiềm cao. Những điều kiện đó bao hàm đủ lượng carbon dioxide trong khí quyển – có lẽ gấp hàng nghìn lần so với những gì xung quanh Trái đất ngày nay – để làm ấm hành tinh và tạo ra nước lỏng.
Trong khi pH đo nồng độ của các ion hydro trong dung dịch thì độ kiềm là một biện pháp phụ thuộc vào một số ion và cách chúng tương tác để ổn định pH.
Các mẫu đá miệng núi lửa Ries có tỷ lệ đồng vị nitơ có thể được giải thích tốt nhất bằng độ pH cao. Hơn nữa, các khoáng chất trong trầm tích cổ đại cho chúng ta biết rằng độ kiềm cũng rất cao.
Tuy nhiên, các mẫu sao Hỏa với các chỉ số khoáng chất cho dữ liệu đồng vị nitơ và nitơ cao chỉ ra độ pH tương đối thấp sẽ đòi hỏi mức độ carbon dioxide cực cao trong bầu khí quyển trong quá khứ.
Các ước tính carbon dioxide thu được có thể giúp giải quyết bí ẩn lâu đời về cách một sao Hỏa cổ đại nằm cách xa mặt trời mờ nhạt có thể đủ ấm cho các đại dương bề mặt và có lẽ là sự sống. Làm thế nào mức cao như vậy có thể được duy trì và những gì có thể sống bên dưới chúng vẫn là những câu hỏi quan trọng.
Trước nghiên cứu này, không rõ ràng có thể sử dụng thứ gì đó đơn giản như đồng vị nitơ để ước tính độ pH của nước cổ đại trên sao Hỏa; pH là thông số chính trong việc tính toán lượng carbon dioxide trong khí quyển.
Tài trợ cho nghiên cứu này đến từ Viện Sinh vật học NASA, nơi Lyons lãnh đạo nhóm Trái đất thay thế có trụ sở tại UCR.
Bao gồm trong nghiên cứu là Gernot Arp của Đại học Georg-August của Đại học Gottingen và Dietmar Jung thuộc Văn phòng Môi trường bang Bavaria.
Khi các mẫu từ sứ mệnh rover Mars 2020 của NASA được đưa trở lại Trái đất, chúng có thể được phân tích về tỷ lệ đồng vị nitơ của chúng. Những dữ liệu này có thể xác nhận sự nghi ngờ của nhóm rằng lượng carbon dioxide rất cao đã tạo ra nước lỏng và thậm chí có thể là một số dạng của vi khuẩn sống từ lâu.
Có thể là 10-20 năm trước khi các mẫu được đưa trở lại Trái đất. Nhưng Lyons rất vui khi biết rằng có lẽ nhóm nghiên cứu đã giúp xác định một trong những câu hỏi đầu tiên để hỏi một khi các mẫu này được phân phối cho các phòng thí nghiệm ở Mỹ và trên toàn thế giới.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Riverside . Bản gốc được viết bởi Jules Bernstein. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :