Kỳ bí sự sống sao Hỏa ‘sao y’ nơi khô hạn nhất trái đất

Space Daily cách đây không lâu đưa tin 1 đội ngũ nhà nghiên cứu từ NASA và các trường đại học đã có 1 chuyến thăm sa mạc Atacama (Chile) trong tháng 2 vừa qua. Họ đã dành 10 ngày để rà soát các thiết bị sẽ được sử dụng để mua kiếm mật hiệu sự sống ở các toàn cầu khác.

Các nhà khoa học cho rằng ví thử sự sống có thể được mua thấy ở Atacama, nơi còn hoang sơ sau nhiều thế kỷ chịu đựng nhiệt độ và bức xạ đỉnh điểm từ mặt trời và chỉ có các vi khuẩn mạnh nhất còn đó thì cũng có thể có sự sống ở những môi trường hà khắc hơn, như sao Hỏa giả tỉ.

Sa mạc khô cằn nhất toàn cầu Atacama ở Chile được sử dụng khiến cho môi trường mô hình sao Hỏa trong thử nghiệm mua kiếm sự sống (Ảnh : NASA)

Để thực hành chiến lược trên, đội ngũ chuyên gia phòng thử nghiệm Jet Propulsion Lab (JPL), California đã sử dụng hai công cụ là phòng thử nghiệm hóa học di động mang tên Chemical Laptop và 1 chiếc máy chiết xuất.

Chemical Laptop sẽ rà soát các hóa chất không được lãng quên cho sự sống như amino acid và acid béo, là các phân tử hữu cơ trong các khối vun đắp sự sống nhiều hình thức trong hệ mặt trời. Laptop sử dụng công nghệ phân tách chất lỏng để thấy được nhiều loại amino acid kích cỡ khác nhau trong các mẫu nước.

Máy chiết xuất nước siêu nóng được sử dụng như “mặt tiền” của Laptop, có nhiệm vụ phóng thích các amino acid bị giữ lại hoặc có liên kết với các khoáng vật trong các mẫu nước trên sao Hỏa để Chemical Laptop có thể phân tách chúng.

(Nước siêu nóng hay còn gọi là nước dưới điểm tới hạn/nước nóng áp suất cao là nước dạng lỏng dưới sức ép và nhiệt độ ở khoảng giữa điểm sôi thường nhật 100 °C (212 °F) và điểm tới hạn 374 °C (705 °F)).

“Sự phối hợp giữa 2 thiết bị khoa học này sẽ giúp tôi và mọi người mua kiếm các chữ ký sinh vật học trong các mẫu rắn ở các toàn cầu đá hoặc băng tuyết”, nhà dò hỏi chính của công trình, Peter Willis đến từ JPL cho biết. “Atacama được sử dụng khiến cho hạ tầng chứng minh bí quyết các khoa học này hoạt động như thế nào trên 1 hành tinh khô cằn như sao Hỏa”, ông đề cập thêm.

Máy chiết xuất nước siêu nóng sử dụng để phóng thích các amino acid bị giữ lại hoặc có liên kết với các khoáng vật trong các mẫu nước (Ảnh : NASA)

Máy chiết xuất đã từng được đội ngũ của Willis sử dụng ở Atacama lần ban sơ vào năm 2005 là loại vận hành tay chân, còn chiếc máy lần này là 1 loại máy chiết xuất tự động do nghiên cứu sinh sau tấn sĩ Florian Kehl ở JPL ngoài mặt. Nó sẽ lấy các mẫu regolith và đất đem trộn với nước rồi đưa vào nhiệt độ và áp suất cao để lấy các chất hữu cơ ra. Nguyên lý của cơ chế này là kỹ năng kỹ sảo phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất của nước ở nhiệt độ cao, giống như khi bạn pha trà bằng nước nóng, trà sẽ phóng thích gần như các phân tử mang đến cho nước 1 hương vị, màu sắc và mùi đặc trưng, điều khó xảy ra khi sử dụng nước lạnh, Kehl đào tạo.

(regolith hay vỏ phong hóa là 1 lớp vật chất lỏng hẩu lốn bao gồm bụi lỏng, bụi, đất, đá gãy vụn và các vật chất liên đới nằm phía trên nền đá cứng. Regolith có trên bề mặt trái đất, mặt trăng, sao Hỏa, 1 số hành tinh nhỏ, các hành tinh và vệ tinh ngẫu nhiên có sự sống khác.)

Để tách amino acid trong các khoáng vật, nước được sử dụng phải nóng hơn nước pha trà thường nhật rất nhiều. Theo Kehl, hiện giờ máy chiết xuất này có thể đạt được nhiệt độ cao tới 200 độ C hay 392 độ F.

Trên các bề mặt có sẵn nhiều mẫu chất lỏng như mặt trăng Europa của sao Mộc, amino acid có thể liên kết với các khoáng vật tạo thành đá hoặc có mặt trong các phên tử lớn hơn. Vì vậy vẫn cần có các máy chiết xuất để phân rã chúng thành các khối vun đắp sự sống nhỏ hơn trước khi phân tách bằng Chemical Laptop.

Đến lượt mình, Chemical Laptop sẽ rà soát tụ họp 17 amino acid được gọi là “Chũ ký 17” trong các mẫu chất lỏng để kết luận về sự hiện diện của sự sống, tiêu chuẩn vào loại, số lượng và cấu trúc hình học của các amino acid trong đó.

Thiết bị tự rà soát Chemical Laptop giúp phát hiện các hóa chất không được lãng quên amino acid và acid béo cần phải có cho sự sống (Ảnh : NASA)

Các chuyên gia sẽ sử dụng Laptop trộn các mẫu chất lỏng với 1 loại thuốc nhuộm huỳnh quang sẽ gắn với các amino acid để dễ phát hiện ra chúng khi chiếu tia laser vào.

Sau đó, các mẫu sẽ được bơm vào 1 loại vi chip rời, gắn điện áp giữa 2 đầu kênh khiến các amino acid vận động hướng về đầu có tia laser phát sáng với các tốc độ khác nhau. Khi đó, các nhà khoa học sẽ dựa vào tốc độ dịch chuyển trong kênh của các amino acid để xác định chúng và định lượng từng loại 1 dựa vào lượng ánh sáng phát ra khi các phân tử này đi qua tia laser.

Chemical Laptop kế bên 1 laptop thường nhật (Ảnh : NASA)

Phụ trách chính của Chemical Laptop, Fernanda Mora cho biết “ý tưởng ở đây là tự động hóa và tối thiểu hóa mọi bước tay chân trong 1 phòng thử nghiệm hóa học thường nhật để thực hành các phân tách tương tự ở các toàn cầu khác chỉ bằng 1 số lệnh trên máy tính”.

Mục tiêu sắp tới của các nhà khoa học là tích hợp cả 2 công cụ Chemical Laptop và máy chiết xuất thành 1 thiết bị tự động độc nhất. Thiết bị này sẽ được đội ngũ các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Brian Glass ở trọng tâm nghiên cứu Ames của NASA, California thử nghiệm trong các chiến dịch tại hiện trường ở sa mạc Atacama sau này.

Theo Mora, trong ngày mai khoa học này sẽ được thử nghiệm ở các môi trường băng giá như Nam Cực, loại môi trường tương tự Europa và các toàn cầu đại dương khác vốn luôn có sẵn nhiều mẫu chất lỏng.

Theo Kiến thức