Phát hiện dấu hiệu về sự sống trên Kim Tinh

Ngày 14/9, các nhà khoa học cho biết họ đã phát hiện trên các đám mây có tính acid mạnh của Kim Tinh (sao Kim) tồn tại một chất khí gọi là phosphine, cho thấy vi sinh vật có thể cư ngụ trên hành tinh láng giềng của Trái Đất, một dấu hiệu nêu lên khả năng có sự sống bên ngoài Trái Đất.

Các nhà nghiên cứu không phát hiện ra các dạng thực thể sống, tuy nhiên họ lưu ý rằng trên Trái Đất, khí phosphine được sinh ra bởi các vi sinh vật sinh sôi nảy nở trong những môi trường thiếu oxy. Nhóm khoa học gia quốc tế lần đầu tiên phát hiện khí phosphine bằng viễn vọng kính James Clerk Maxwell tại Hawaii và sau đó xác nhận bằng viễn vọng kính vô tuyến Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) ở Chile.

Nhà thiên văn học Jane Greaves thuộc Đại học Cardiff ở Wales, tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Astronomy cho biết: “Tôi rất ngạc nhiên, thực sự là bàng hoàng.”

Sự hiện hữu của sự sống ngoài Trái Đất từ ​​lâu đã là một trong những câu hỏi hàng đầu của khoa học. Các nhà khoa học đã dùng phi thuyền thăm dò và viễn vọng kính để tìm “chỉ dấu sinh học”, tức là dấu hiệu gián tiếp của sự sống – trên những hành tinh và mặt trăng khác trong thái dương hệ của chúng ta và xa hơn nữa.

“Với những điều chúng ta biết hiện nay về Kim Tinh, cách giải thích hợp lý nhất về phosphine, kỳ diệu thay, chính là sự sống,” nhà vật lý thiên văn phân tử Viện Công nghệ Massachusetts và là đồng tác giả cuộc nghiên cứu, bà Clara Sousa-Silva cho biết.

“Tôi nhấn mạnh sự sống, như một lời giải thích cho khám phá của chúng tôi, luôn nên là giải pháp cuối cùng,” bà Sousa-Silva nói thêm. “Điều này rất quan trọng vì, nếu là khí phosphine, và nếu là sự sống, thì nghĩa là chúng ta không đơn độc. Điều đó cũng có nghĩa là bản thân sự sống là rất phổ biến, và chắc hẳn có nhiều hành tinh khác có sự sống trong khắp thiên hà của chúng ta.”

Khí phosphine là hợp chất kết hợp giữa một nguyên tử phốt-pho và ba nguyên tử hydro, vốn rất độc đối với con người.

Những viễn vọng kính đặt trên Trái Đất như loại được dùng trong cuộc nghiên cứu này giúp các nhà khoa học nghiên cứu về đặc tính hóa học và những đặc tính khác của các vật thể trong không gian.

Phosphine được phát hiện thấy với nồng độ ở mức 20 phần tỷ trong khí quyển Kim Tinh. Bà Greaves cho biết, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các nguồn phi sinh học tiềm năng như núi lửa, thiên thạch, sét và nhiều loại phản ứng hóa học khác nhau, nhưng không có phản ứng nào có vẻ khả thi để tạo ra phosphine. Cuộc nghiên cứu đang tiếp diễn để xác nhận sự hiện diện của sự sống hoặc tìm ra một cách giải thích khác.

Kim Tinh là hành tinh láng giềng gần nhất của Trái đất. Kim Tinh có cấu trúc tương tự nhưng nhỏ hơn Trái Đất một chút, và là hành tinh thứ hai tính từ mặt trời. Trái Đất là hành tinh thứ ba. Kim Tinh được bao bọc trong một bầu khí quyển độc hại dày đặc, giữ nhiệt. Nhiệt độ bề mặt đạt tới 880 độ F, đủ nóng để làm tan chảy chì.

“Tôi chỉ có thể suy đoán về những gì có thể tồn tại sự sống trên Kim Tinh, nếu thực sự có sự sống hiện hữu. Không sự sống nào có thể tồn tại trên bề mặt Kim Tinh, vì hoàn toàn không thể ở được, ngay cả với các sinh vật hóa học hoàn toàn khác biệt với chúng ta. Nhưng cách đây một thời gian khá lâu, Kim Tinh có thể có sự sống trên bề mặt của nó, trước khi ảnh hưởng của khí nhà kính làm cho đa phần hành tinh này hoàn toàn không thể cư ngụ được,” bà Sousa-Silva nói.

Thử nghiệm Acid

Một số nhà khoa học nghi ngờ rằng các đám mây trên cao của Kim Tinh, với nhiệt độ ôn hòa khoảng 86 độ F, có thể chứa đựng những vi sinh vật trong không gian chịu đựng được độ acid cực mạnh. Những đám mây này chứa khoảng 90% acid sulphuric. Các vi sinh vật trên Trái Đất không thể sống trong môi trường acid như vậy.

Bà Greaves nói: “Nếu là các siêu vi sinh vật, chúng có thể tiếp cận với ánh sáng mặt trời và nước, và có thể sống trong các giọt chất lỏng để ngăn không bị mất nước, nhưng chúng sẽ cần một số cơ chế chưa được làm rõ để chống lại sự ăn mòn của acid.”

Trên Trái Đất, các siêu vi sinh vật trong “môi trường không có oxy-hệ sinh thái không trông cậy vào oxy- sản xuất ra phosphine. Những môi trường này bao gồm những nhà máy chất thải, đầm lầy, ruộng lúa, và đất ngập nước, trầm tích ở đáy hồ và chất thải và ruột của nhiều động vật. Khí phosphine cũng phát triển một cách phi sinh học ở một vài môi trường công nghiệp nhất định.

Để sản xuất phosphine, vi khuẩn Trái Đất lấy phốt-phát từ khoáng chất hoặc những chất liệu sinh học và thêm khí hydro vào.

“Chúng tôi đã cố gắng hết sức để giải thích khám phá này mà không cần đến quá trình sinh học. Với kiến ​​thức hiện tại của chúng ta về khí phosphine, và Kim Tinh, cũng như địa hóa học, chúng ta không thể giải thích sự hiện diện của khí phosphine trong các đám mây của Kim Tinh. Điều đó không có nghĩa nó chính là sự sống. Nó chỉ có nghĩa là có một số quá trình ngoại lai nào đó đang tạo ra khí phosphine, và hiểu biết của chúng ta về Kim Tinh cần được tiếp tục mở rộng,” bà Clara Sousa-Silva nói.

Lẽ ra Kim Tinh rất kỵ đối với khí phosphine. Bề mặt và bầu khí quyển của Kim Tinh rất giàu các hợp chất oxy có thể nhanh chóng phản ứng và tiêu hủy khí phosphine.

“Phải có chất gì đó tạo ra phosphine trên Kim Tinh cũng nhanh bằng tiến trình nó bị hủy hoại,” đồng tác giả cuộc nghiên cứu, bà Anita Richards, đồng thời là một nhà vật lý thiên văn thuộc Đại học Manchester ở nước Anh nói.

Trước đây, phi thuyền không gian robot trước đây từng lên thăm Kim Tinh, nhưng có lẽ cần có một chuyến thăm dò mới bằng phi thuyền để xác nhận có hay không sự sống trên hành tinh này.

“May mắn thay, Kim Tinh ở ngay bên cạnh [Trái Đất],” bà Sousa-Silva nói. “Vì vậy, chúng ta có thể đi và kiểm tra theo đúng nghĩa đen.”