Các tiểu hành tinh cổ đại có thể đã sinh ra sự sống tạo ra oxy trên Trái đất

Một nhóm từ Viện Khoa học Địa chất và Tài nguyên Khoáng sản Hàn Quốc (KIGAM) đã xác định được đá stromatolite hóa thạch bên trong miệng hố va chạm Hapcheon ở Hàn Quốc. Khám phá này cho thấy các tác động của tiểu hành tinh có thể đã tạo ra môi trường phù hợp cho sự xuất hiện của sự sống tạo ra oxy từ hàng tỷ năm trước. Kết quả được công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment.

Stromatolites là các cấu trúc phân lớp được xây dựng bởi các cộng đồng vi sinh vật cổ xưa. Mỗi hóa thạch được tìm thấy tại địa điểm có đường kính từ 10 đến 20 cm. Đây là lần đầu tiên các cấu trúc như vậy được xác định ở miệng núi lửa Hapcheon, nơi duy nhất có va chạm với tiểu hành tinh được xác nhận trên Bán đảo Triều Tiên.

Hồ thủy nhiệt là cái nôi của sự sống nguyên thủy

Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng stromatolite có thể được hình thành trong một hồ thủy nhiệt được tạo ra ngay sau vụ va chạm với tiểu hành tinh. Cú sốc sẽ giải phóng sức nóng dữ dội, làm tan chảy những tảng đá liền kề và giữ ấm nước trong thời gian dài. Những điều kiện nhiệt độ này, kết hợp với các khoáng chất hòa tan, sẽ tạo ra môi trường sống lý tưởng cho các vi khuẩn cổ đại phát triển mạnh.

Vi khuẩn lam, chịu trách nhiệm xây dựng stromatolite, giải phóng oxy như một sản phẩm phụ của quá trình quang hợp. Hóa thạch Stromatolite có niên đại ít nhất 3,5 tỷ năm, khiến chúng trở thành một trong những bằng chứng lâu đời nhất về sự sống trên hành tinh.

Bằng chứng địa hóa xác nhận nguồn gốc thủy nhiệt

Các thử nghiệm địa hóa được thực hiện trên hóa thạch cho thấy dấu hiệu của vật chất ngoài Trái đất và sự thay đổi hóa học do nước nóng. Các phần bên trong của stromatolite thể hiện các dấu hiệu thủy nhiệt mạnh hơn, cho thấy các cấu trúc đã phát triển trong giai đoạn đầu, ấm hơn của hồ miệng núi lửa.

Tiến sĩ Jaesoo Lim, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Đây là bằng chứng toàn diện đầu tiên cho thấy stromatolite có thể hình thành trong các hồ thủy nhiệt được tạo ra bởi tác động của tiểu hành tinh. Những môi trường như vậy có thể đã cung cấp điều kiện thuận lợi cho hệ sinh thái vi sinh vật đầu tiên.”

Dữ liệu hóa học ủng hộ giả thuyết rằng stromatolite tiếp tục hình thành khi môi trường nguội dần sau tác động ban đầu.

Ý nghĩa đối với sự kiện oxy hóa lớn

Phát hiện này cung cấp những hiểu biết mới về Sự kiện oxy hóa lớn (GOE), xảy ra khoảng 2,4 tỷ năm trước khi nồng độ oxy trong khí quyển tăng lên đáng kể. Các nhà khoa học cho rằng các hồ thủy nhiệt được hình thành do tác động của tiểu hành tinh có chức năng như các “ốc đảo oxy” cục bộ.

Leia Tambem

Quần đảo Azores là nơi đặt căn cứ không gian tiên phong ở Liên minh Châu Âu cho tàu vũ trụ có thể tái sử dụng

Nền tảng Epic Games Store tặng miễn phí game Lonestar và Calico trên máy tính

Panini sẽ bán riêng gói cập nhật nhãn dán World Cup; album sẽ không lỗi thời

Những môi trường biệt lập này cho phép các vi khuẩn sản xuất oxy phát triển mạnh trước khi oxy được phân phối rộng rãi khắp bầu khí quyển Trái đất. Lý thuyết này giải thích làm thế nào các môi trường sống cụ thể có thể cung cấp các điều kiện cần thiết cho sự phát triển của cuộc sống có oxy sớm.

Mô hình do các nhà nghiên cứu đề xuất tích hợp các tác động của tiểu hành tinh như một yếu tố tích cực trong quá trình tiến hóa của sinh quyển nguyên thủy. Đây không chỉ là những sự kiện hủy diệt mà còn là chất xúc tác tạo ra các hệ sinh thái độc đáo và tạm thời.

Bối cảnh nghiên cứu ở KIGAM

Viện Khoa học Địa chất và Tài nguyên Khoáng sản Hàn Quốc (KIGAM) là cơ quan nghiên cứu được chính phủ tài trợ chuyên về khoa học địa chất, tài nguyên thiên nhiên và khoa học hệ thống Trái đất. Nghiên cứu mới mở rộng dựa trên công trình trước đó được công bố vào năm 2021 trên tạp chí Gondwana Research, khi nhóm lần đầu tiên xác nhận sự tồn tại của miệng hố va chạm Hapcheon.

Nghiên cứu hiện tại bổ sung bằng chứng sinh học vào kiến ​​thức trước đây về địa điểm này. Những phát hiện này thể hiện một tiến bộ đáng kể trong việc tìm hiểu các quá trình hình thành nên lịch sử địa chất và sinh học của Trái đất.

Kết quả nghiên cứu chính:

• Stromatolites được xác định có đường kính từ 10 đến 20 cm ở khu vực phía tây bắc của miệng núi lửa
• Bằng chứng về sự hình thành trong môi trường thủy nhiệt nóng, giàu khoáng chất
• Chữ ký hóa học cho thấy sự thay đổi bởi nước nóng
• Bằng chứng toàn diện đầu tiên về stromatolite trong các hồ miệng núi lửa va chạm thủy nhiệt
• Mối liên hệ có thể có giữa các tác động của tiểu hành tinh và sự xuất hiện của sự sống có oxy nguyên thủy

Ý nghĩa cho việc tìm kiếm sự sống trên sao Hỏa

Những khám phá mở rộng ra ngoài Trái đất. Các nhà khoa học chỉ ra rằng Sao Hỏa, trong những ngày đầu hình thành, có các miệng hố va chạm chứa đầy nước, tương tự như các miệng hố va chạm trên Trái đất sơ khai. Môi trường miệng hố va chạm trên sao Hỏa tạo ra những địa điểm đầy hứa hẹn trong việc tìm kiếm dấu hiệu của đời sống vi sinh vật cổ đại.

Phương pháp được phát triển từ miệng núi lửa Hapcheon cung cấp khuôn khổ cho các nghiên cứu về sao Hỏa trong tương lai. Các sứ mệnh thám hiểm trong tương lai có thể sử dụng các mẫu được xác định ở Hàn Quốc làm tài liệu tham khảo để phát hiện các cấu trúc tương tự trên hành tinh đỏ.