Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu vệ tinh để dò tìm các mỏ thủy tinh bên trong các hố va chạm (hay hố thiên thạch) trên sao Hỏa. Mặc dù được hình thành trong mức nhiệt khủng khiếp của một vụ va chạm thiên thể dữ dội, nhưng thủy tinh có thể cung cấp một cái nhìn tinh tế về khả năng tồn tại sự sống trước đây trên hành tinh Đỏ.


Hố va chạm (hay hố thiên thạch) ở Winslow Arizona, hình thành khi một thiên thể nhỏ đụng phải Trái đất.

Trong vài năm trở lại đây, nhiều nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng, trên Trái Đất có nhiều dấu tích sinh học cổ đại có thể đã được bảo quản trong lớp thủy tinh hình thành sau vụ va chạm (khi một thiên thể nhỏ đụng phải một thiên thể lớn hơn). Một trong những nghiên cứu như vậy, dẫn đầu bởi nhà địa chất học Peter Schultz thuộc trường Đại học Brown và được công bố năm ngoái, đã phát hiện thấy các phân tử hữu cơ và ngay cả thực vật bị chôn vùi trong thủy tinh được hình thành cách đây hàng triệu năm về trước ở Argentina.

Ông Schultz cho rằng các quá trình tương tự cũng có thể bảo tồn các dấu hiệu của sự sống trên sao Hỏa, nếu chúng thực sự hiện hữu vào thời điểm xảy ra vụ va chạm.

“Nghiên cứu được thực hiện bởi Pete và một số người khác đã cho chúng ta thấy thủy tinh có tầm quan trọng tiềm năng trong việc bảo tồn dấu tích sinh học. Khi biết được điều này, chúng tôi đã muốn đi tìm thủy tinh trên sao Hỏa, và đó là những gì chúng tôi đã tiến hành ở đây. Trước khi công bố tài liệu này, chưa từng có ai có thể phát hiện thủy tinh trên bề mặt sao Hỏa”, Kevin Cannon, nghiên cứu sinh tại trường Đại học Brown và là tác giả chính của nghiên cứu mới, cho hay.

Cannon và đồng tác giả Jack Mustard, giáo sư ngành khoa học Trái Đất, môi trường và hành tinh học tại trường đại học Brown, cho biết có tồn tại các mỏ thủy tinh trên một vài hố va chạm cổ đại nhưng được bảo quản tốt nằm rải rác trên bề mặt sao Hỏa. Nghiên cứu gợi ý các mỏ thủy tinh này là hệ quả của các vụ va chạm thông thường trên bề mặt sao Hỏa và có thể sẽ trở thành mục tiêu thăm dò trong tương lai.

Khó phát hiện

Tìm kiếm thủy tinh không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Để xác định các khoáng chất và các loại đá từ xa, các nhà khoa học phải đo quang phổ ánh sáng phản xạ từ bề mặt hành tinh. Nhưng thủy tinh từ vụ va chạm lại không có tín hiệu quang phổ đặc biệt mạnh mẽ.

“Thủy tinh có xu hướng phát quang phổ nhẹ hoặc hiển thị yếu, do đó các dấu hiệu từ thủy tinh thường bị lấn át bởi những khối đá trộn lẫn với nó. Nhưng Kevin đã tìm ra một cách để tách các tín hiệu.” Mustard cho hay.

Trong phòng thí nghiệm, Cannon pha trộn các loại bột với một thành phần tương tự như các loại đá trên sao Hỏa và nung nóng chúng trong một chiếc lò để chế tạo thủy tinh. Sau đó ông đo đạc tín hiệu quang phổ từ thủy tinh vừa được tạo thành. Sau khi thu thập tín hiệu từ thủy tinh trong phòng thí nghiệm, ông dùng một thuật toán được thiết kế để chọn ra các tín hiệu tương tự trong dữ liệu từ Máy đo quang phổ sao Hỏa (CRISM). CRISM di chuyển trên Tàu Quỹ đạo Trinh sát sao Hỏa (Mars Reconnaissance Orbiter-MRO). Mustard là tác giả nghiên cứu chính thứ hai cho thiết bị.

Kĩ thuật này có thể xác định các mỏ xung quanh một số đỉnh trung tâm miệng hố, hay các gò đá lởm chởm thường hình thành ở trung tâm miệng hố khi có một vụ va chạm lớn. Các mỏ này đã được phát hiện trên đỉnh trung tâm; đây là một dấu hiệu tốt cho thấy chúng có nguồn gốc từ vụ va chạm.

Sự sống cổ đại trên sao Hỏa

Các nhà nghiên cứu cho rằng khi biết được thủy tinh hình thành từ các vụ va chạm có thể bảo tồn các dấu hiệu sự sống cổ đại—đồng thời biết rằng những mỏ như vậy tồn tại trên bề mặt sao Hỏa ngày nay—sẽ mở ra một chiến lược mới đầy tiềm năng để tìm kiếm sự sống cổ đại trên sao Hỏa.

“Chúng tôi nghĩ rằng đây có thể là những mục tiêu hấp dẫn cho những cuộc thám hiểm trong tương lai’, Mustard nhận định. Trên thực tế, Mustard và Cannon đã có một mục tiêu cụ thể trong đầu.

Một trong những hố va chạm phát hiện có chứa thủy tinh là Hargraves. Nó nằm gần vùng lòng chảo Nili Fossae, một khu vực sụt lún trải dài 640 km trên bề mặt sao Hỏa. Đây là một trong những khu vực ứng cử vị trí hạ cánh hàng đầu cho tàu thám hiểm Mars 2020 Rover – nhiệm vụ thăm dò với mục đích lưu trữ mẫu đất đá cho các chuyến du hành trở về Trái đất tiềm năng trong tương lai.

Khu vực lòng trảo Nili Fossae đã trở thành một mối quan tâm của giới khoa học bởi lẽ lớp vỏ trên bề mặt hành tinh được cho là có từ một thời kỳ khi sao Hỏa từng là một hành tinh ẩm ướt hơn. Khu vực này cũng xuất hiện nhiều khe nứt thủy nhiệt và cột nước ấm có thể cung cấp năng lượng để sự sống sinh trưởng ngay bên dưới lớp bề mặt.

“Nếu chúng ta đào xuống để lấy mẫu môi trường bên dưới lớp bề mặt, thì có khả năng một số mẫu có thể được bảo quản trong một thành phần thủy tinh. Điều đó khiến khu vực này trở thành một địa điểm khá hấp dẫn cho các chuyến thám hiểm, và có lẽ có thể cung cấp cho chúng ta một mẫu nghiên cứu tiềm năng.” Mustard nhìn nhận.

Nghiên cứu này đăng tải trên phiên bản mạng của tạp chí Geology.
Tác giả: Kevin Stacey, Đại học Brown
Đọc bản gốc ở đây.
Ngọc Mai biên dịch

Từ Khóa: