Xe tự hành Curiosity của NASA đã xác định được hơn 20 phân tử hữu cơ trong các mẫu đá được thu thập từ miệng núi lửa Gale. Phát hiện này xảy ra ở một vùng giàu đất sét ở Glen Torridon. Thí nghiệm lần đầu tiên sử dụng một chất hóa học có tên TMAH trên một hành tinh khác.
Kết quả được công bố vào thứ Ba tuần này trên tạp chí Nature Communications. Họ chỉ ra rằng Sao Hỏa đã bảo tồn các hợp chất hữu cơ trong khoảng 3,5 tỷ năm. Nhóm khoa học đã tiến hành công việc với thiết bị SAM trên tàu thăm dò.
Thí nghiệm chưa từng có phá vỡ các phân tử lớn hơn để phân tích
Thiết bị Phân tích Mẫu tại Sao Hỏa đã thực hiện thử nghiệm vào năm 2020. Nó đã áp dụng tetramethylammonium hydroxit vào các mẫu được khoan. Phản ứng này giải phóng các mảnh nhỏ hơn của các hợp chất lớn hơn được bảo quản trong đá.
Các cảm biến đã phát hiện ra nhiều loại chất. Trong số đó xuất hiện một hợp chất chứa nitơ chưa từng thấy trước đây trên sao Hỏa. Cấu trúc của nó giống với các tiền chất được sử dụng trong quá trình hình thành DNA trên Trái đất.
Một phân tử khác được xác định là benzothiophene, một hợp chất lưu huỳnh hai vòng. Nó thường đến các hành tinh thông qua thiên thạch.
- Đất sét từ vùng Glen Torridon đã giúp bảo tồn các hợp chất theo thời gian
- Vị trí được lựa chọn tập trung khoáng chất giữ lại chất hữu cơ tốt hơn
- Nhóm chỉ có hai liều thuốc thử TMAH, đòi hỏi phải lập kế hoạch chính xác
- Thử nghiệm đã xác nhận sự thủng của viên nang và sự hiện diện của các mẫu phục hồi
Điểm phân tích để bảo tồn trong đá cổ
Miệng núi lửa Gale chứa trầm tích từ môi trường có nước lỏng cách đây hàng tỷ năm. Các mẫu được lấy từ đá sa thạch sét ở đơn vị Knockfarrill Hill.
Quá trình hình thành và tiếp xúc với bức xạ sao Hỏa không xóa bỏ hoàn toàn các hợp chất. SAM giải phóng hơn 20 phân tử thơm, tuần hoàn và lưu huỳnh, oxy hoặc nitơ.
Amy Williams, giáo sư tại Đại học Florida và là thành viên của nhóm thám hiểm Curiosity và Perseverance, đã điều phối nghiên cứu. Cô nhấn mạnh rằng vật liệu hữu cơ đã tồn tại được 3,5 tỷ năm.
Các nhà khoa học nhận thấy rằng loại chất hữu cơ tương tự rơi trên sao Hỏa cũng đến được Trái đất. Điều này cung cấp các yếu tố cơ bản cho cuộc sống ở đây.
Giới hạn của sự khám phá ngăn cản kết luận về cuộc sống
Thí nghiệm không phân biệt liệu các phân tử đến từ quá trình sinh học hay địa chất. Phản ứng giữa đá và nước nóng hoặc sự góp phần của thiên thạch giải thích một phần phát hiện này.
Không có bằng chứng trực tiếp về sự sống xuất hiện trong dữ liệu. Sự có mặt của chất hữu cơ là điều kiện cần nhưng chưa đủ để chứng minh sự tồn tại của sinh vật.
Curiosity đáp xuống sao Hỏa vào năm 2012 và đã đi được hơn 30km. Anh tiếp tục thu thập thông tin về hành trình hiện tại của mình.
Tác động đến kế hoạch sứ mệnh trong tương lai
Các kết quả ảnh hưởng đến việc thiết kế các chuyến thăm dò trong tương lai. Tàu thăm dò châu Âu Rosalind Franklin và Dragonfly, dự định tới mặt trăng Titan của Sao Thổ, sẽ thực hiện các phiên bản thử nghiệm với TMAH.
Đưa các mẫu đá sao Hỏa trở lại Trái đất vẫn là mục tiêu chính của chương trình Trả lại mẫu sao Hỏa. Sự hợp tác giữa NASA và ESA nhằm mục đích phân tích vật liệu trong các phòng thí nghiệm trên mặt đất với độ chính xác cao hơn.
Chi tiết kỹ thuật của thiết bị SAM
Bộ thiết bị trên tàu thăm dò thực hiện các phân tích bằng cách sử dụng phương pháp tiến hóa khí và sắc ký kết hợp với phép đo phổ khối.
TMAH phản ứng với chất hữu cơ và tạo ra metyl este. Một trong số họ, methyl benzoate, đã xác nhận rằng phản ứng xảy ra như mong đợi.
Các nhà khoa học nhắm mục tiêu chính xác vào khu vực Glen Torridon vì khả năng bảo vệ các hợp chất nhạy cảm của đất sét. Việc lựa chọn địa điểm có tính quyết định do những hạn chế của thuốc thử.
Chiếc rover vẫn còn khả năng lấy mẫu mới. Các cuộc thử nghiệm trong tương lai có thể tiết lộ thêm chi tiết về thành phần hóa học cổ xưa của hành tinh này.
Khám phá này mở rộng danh mục các hợp chất hữu cơ được xác nhận trên Sao Hỏa. Cô củng cố rằng hành tinh này duy trì các điều kiện có khả năng bảo tồn các phân tử phức tạp trong hàng tỷ năm.
