Cánh cửa mới cho cuộc kiếm tìm sự sống ngoài Trái Đất không cần oxy

Nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng sự sống hữu cơ có thể phát triển trên những hành tinh có bầu khí quyền dày đặc hydro, mở ra những cánh cửa mới cho việc nghiên cứu sự sống ngoài Trái Đất.

Ảnh minh họa: Pixabay/Sergei Tokmakov

Nhà thiên văn học Sara Seager, giáo sư về Khoa học hành tinh, Vật lý, Hàng không học và Du hành vũ trụ tại Học viện Công nghệ Massachusetts luôn cảnh giác với quan điểm "lấy đất làm trung tâm" của sự sống và muốn khám phá những kiểu môi trường khác bên ngoài Trái Đất có thể hỗ trợ sự sống, vốn có thể không cần thiết là sự sống dựa trên carbon và phụ thuộc vào oxy như chúng ta vẫn biết.

Chúng ta đã biết về những sinh vật, chẳng hạn như vi khuẩn sinh ra khí metan trên Trái Đất có thể sinh sống trong những điều kiện khắc nghiệt, từ những nơi rất sâu dưới các tảng băng hay trong những sa mạc khô cằn, những nơi mà chúng hấp thụ hydro, carbon dioxide (CO2) và sinh ra khí methane nhưng liệu điều gì xảy ra nếu các phiên bản phát triển hơn của những sinh vật này tiến hóa ở những điều kiện đó trong vũ trụ và chúng ta đã bỏ lỡ chúng?

Seager và đội ngũ của bà đã nghiên cứu khả năng chịu đựng của 2 loại vi khuẩn trong môi trường 100% là hydro: vi khẩn đầu tiên là Escherichia coli và vi khuẩn thứ 2 là vi khuẩn nấm men (yeast). Cả 2 loại vi khuẩn này đều có thể tồn tại dù có hay không có oxy, khiến cho chúng trở thành những ứng viên lý tưởng để thí nghiệm về khả năng của các môi trường hydro trong việc hỗ trợ sự sống.

Đội ngũ các nhà nghiên cứu cũng phát triển việc nuôi cấy mỗi sinh vật này và đặt chúng trong những chai riêng biệt chứa đầy các chất dinh dưỡng mà chúng có thể hấp thụ. Sau đó, họ lấy hết khí oxy và thay thế bằng khí hydro nguyên chất.

Các chai này sau đó được đặt trong một lò ấp trứng và được lấy mẫu mỗi giờ 1 lần trong vòng 80 giờ. Kết quả cho thấy số lượng vi sinh vật trong môi trường hydro vẫn tiếp tục phát triển.

Trong khi các kết quả này có phần không gây nhiều ngạc nhiên bởi hydro có tính trơ và không hoàn toàn gây hại cho sự sống hữu cơ thì chúng cũng đồng nghĩa với việc các nghiên cứu của chúng ta đối với sự sống ngoài Trái Đất có thể và phải bao gồm cả các môi trường giàu hydro. Các phát hiện trên đã được công bố trên tạp chí Nature Astronomy.

Hydro nhẹ hơn nhiều so với oxy và nitro nên bầu khí quyển ở "thế giới" hydro sẽ mở rộng hơn nhiều khỏi bề mặt đất đá của hành tinh, khiến cho chúng dễ dàng được phát hiện và nghiên cứu hơn so với những ngoại hành tinh giống Trái Đất.

"Có một sự đa dạng trong các thế giới có thể sinh sống được ở ngoài kia và chúng tôi đã xác nhận được rằng sự sống dựa trên Trái Đất có thể tồn tại trong những bầu khí quyền giàu hydro", Seager cho biết.

"Chúng ta hoàn toàn nên thêm các kiểu hành tinh này vào danh sách các lựa chọn khi suy nghĩ về sự sống trên những thế giới khác và thực sự cần nỗ lực tìm ra chúng".

Saeger cũng chỉ ra rằng một thế giới giàu hydro trông sẽ như thế nào: "Chúng tôi tưởng tượng nếu khoan vào bề mặt của những nơi đó, có lẽ sẽ có các khoáng chất giàu hydro thay vì những gì chúng ta gọi là các khoáng chất bị oxy hóa, và cũng có các đại dương nữa bởi chúng tôi nghĩ rằng tất cả sự sống đều cần chất lỏng và có thể bạn vẫn sẽ nhìn thấy một bầu trời xanh ở những nơi này".