Nghiên cứu mới cho thấy những cơn bão bụi trên khắp hành tinh trên Sao Hỏa có thể tạo ra một tuyết hóa chất ăn mòn độc hại cho sự sống. Các nguyên tố sau đó có thể cải tổ thành các phân tử hydro peroxide và rơi xuống đất dưới dạng tuyết sẽ phá hủy các phân tử hữu cơ liên quan đến sự sống. Hóa chất độc hại này có thể tập trung ở các lớp trên cùng của đất sao Hỏa, ngăn chặn sự sống.
Theo các nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Astrobiology, hai cơn bão bụi trên khắp hành tinh che phủ sao Hỏa trong một lớp màu đỏ có thể tạo ra một lớp tuyết hóa chất ăn mòn, bao gồm hydro peroxide, sẽ gây độc cho sự sống. .
Dựa trên các nghiên cứu thực địa trên Trái đất, các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và mô hình lý thuyết, các nhà nghiên cứu cho rằng các hóa chất oxy hóa có thể được tạo ra bởi tĩnh điện được tạo ra trong các đám mây bụi xoáy thường che khuất bề mặt trong nhiều tháng, Đại học California, Berkeley, nhà vật lý học Gregory T cho biết. Delory, tác giả đầu tiên của một trong những bài báo. Nếu những hóa chất này được sản xuất thường xuyên trong 3 tỷ năm qua, khi sao Hỏa có lẽ khô và bụi, thì peroxide tích lũy trong đất bề mặt có thể đã được chế tạo đến mức có thể giết chết sự sống như chúng ta biết, ông nói.
Nói đúng, điều này ảnh hưởng rất nhiều đến việc giải thích các phép đo đất được thực hiện bởi những người đổ bộ Viking vào những năm 1970, theo ông Delory, một thành viên cao cấp tại Phòng thí nghiệm Khoa học Vũ trụ UC Berkeley. Một mục tiêu chính của sứ mệnh Viking, bao gồm hai tàu vũ trụ do NASA phóng vào năm 1975, đã thử nghiệm đất đỏ Mars Mars để tìm dấu hiệu của sự sống. Năm 1976, hai tàu đổ bộ lên tàu vũ trụ định cư trên bề mặt sao Hỏa và thực hiện bốn thử nghiệm riêng biệt, bao gồm một số liên quan đến việc bổ sung chất dinh dưỡng và nước vào bụi bẩn và đánh hơi để sản xuất khí, có thể là dấu hiệu nhận biết của vi sinh vật sống.
Các thử nghiệm không có kết quả vì các khí chỉ được sản xuất trong thời gian ngắn và các dụng cụ khác không tìm thấy dấu vết của vật liệu hữu cơ nếu có sự sống. Những kết quả này cho thấy nhiều phản ứng hóa học hơn là sự hiện diện của sự sống, Delory nói.
Ban giám khảo vẫn chưa biết liệu có sự sống trên sao Hỏa hay không, nhưng rõ ràng là sao Hỏa có điều kiện phản ứng hóa học trong đất, ông nói. Có thể có những tác động ăn mòn lâu dài có thể ảnh hưởng đến phi hành đoàn và thiết bị do chất oxy hóa trong đất và bụi sao Hỏa.
Nói chung, ông nói, tiếp xúc với tia cực tím cực mạnh, nhiệt độ thấp, thiếu nước và chất oxy hóa trong đất sẽ khiến cho bất kỳ vi khuẩn nào có thể sống sót trên sao Hỏa.
Bài báo của Delory và các đồng nghiệp của ông xuất hiện trên tạp chí Astrobiology số tháng 6 chứng minh rằng các điện trường được tạo ra trong cơn bão và lốc xoáy nhỏ hơn, được gọi là quỷ bụi, có thể tách carbon dioxide và các phân tử nước, cho phép chúng tái hợp thành hydro peroxide hoặc các superoxide phức tạp hơn . Tất cả các chất oxy hóa này phản ứng dễ dàng với và phá hủy các phân tử khác, bao gồm các phân tử hữu cơ có liên quan đến sự sống.
Một bài báo thứ hai, được đồng tác giả bởi Delory, chứng minh rằng các chất oxy hóa này có thể hình thành và đạt đến nồng độ như vậy gần mặt đất trong một cơn bão mà chúng sẽ ngưng tụ thành tuyết rơi, làm ô nhiễm các lớp đất trên cùng. Theo tác giả chính Sushil K. Atreya thuộc Khoa Khoa học Khí quyển, Đại dương và Vũ trụ tại Đại học Michigan, các chất siêu oxy hóa không chỉ có thể phá hủy vật chất hữu cơ trên Sao Hỏa, mà còn đẩy nhanh sự mất khí mêtan từ khí quyển.
Đồng tác giả của hai bài báo là từ Trung tâm bay không gian Goddard của NASA; Đại học Michigan; Đại học Duke; Đại học Alaska, Fairbanks; Viện SETI; Viện nghiên cứu Tây Nam; Đại học Washington, Seattle; và Đại học Bristol ở Anh.
Delory và các đồng nghiệp đã nghiên cứu những con quỷ bụi ở Tây Nam nước Mỹ để hiểu cách điện được tạo ra trong những cơn bão như vậy và cách điện trường ảnh hưởng đến các phân tử trong không khí - đặc biệt là các phân tử như trong bầu khí quyển sao Hỏa mỏng.
Chúng tôi đang cố gắng xem xét các đặc điểm làm cho một hành tinh có thể ở được hoặc không thể ở được, cho dù là sự sống phát triển ở đó hay cho cuộc sống mà chúng tôi mang đến đó, anh ấy nói.
Dựa trên những nghiên cứu này, ông và các đồng nghiệp của mình đã sử dụng các mô hình vật lý plasma để hiểu làm thế nào các hạt bụi cọ xát với nhau trong cơn bão trở nên tích cực và tích điện âm, giống như cách mà tĩnh điện tích tụ khi chúng ta đi ngang qua một tấm thảm, hoặc điện tích tụ trong tiếng sét . Mặc dù không có bằng chứng nào về việc phóng sét trên Sao Hỏa, nhưng điện trường được tạo ra khi các hạt tích điện tách ra trong cơn bão bụi có thể tăng tốc các electron đến tốc độ đủ để đánh bật các phân tử, Delory và các đồng nghiệp đã tìm thấy.
Từ công việc tại hiện trường của chúng tôi, chúng tôi biết rằng các điện trường mạnh được tạo ra bởi các cơn bão bụi trên Trái đất. Đồng thời, các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và nghiên cứu lý thuyết chỉ ra rằng các điều kiện trong bầu khí quyển sao Hỏa cũng tạo ra các điện trường mạnh trong cơn bão bụi ở đó, ông đồng tác giả Tiến sĩ William Farrell thuộc Trung tâm bay không gian NASA Goddard ở Greenbelt, Md cho biết.
Vì hơi nước và carbon dioxide là các phân tử phổ biến nhất trong bầu khí quyển sao Hỏa, các ion có khả năng hình thành nhất là hydro, hydroxyl (OH) và carbon monoxide (CO). Một sản phẩm của sự tái hợp của chúng, theo nghiên cứu thứ hai, sẽ là hydro peroxide (H 2 O 2). Ở nồng độ đủ cao, peroxide sẽ ngưng tụ thành chất rắn và rơi ra khỏi không khí.
Nếu kịch bản này diễn ra trên Sao Hỏa trong phần lớn lịch sử của nó, thì peroxide tích lũy trong đất có thể đã đánh lừa các thí nghiệm Viking tìm kiếm sự sống. Trong khi các thí nghiệm Phát hành được dán nhãn và trao đổi khí trên tàu đổ bộ đã phát hiện ra khí khi nước và chất dinh dưỡng được thêm vào đất sao Hỏa, thí nghiệm Máy đo khối lượng phổ của tàu đổ bộ không tìm thấy chất hữu cơ.
Vào thời điểm đó, các nhà nghiên cứu cho rằng các hợp chất rất dễ phản ứng trong đất, có thể là hydro peroxide hoặc ozone, có thể tạo ra các phép đo, bắt chước phản ứng của các sinh vật sống. Những người khác đề xuất một nguồn có thể cho các chất oxy hóa này: các phản ứng hóa học trong khí quyển được xúc tác bởi ánh sáng cực tím từ mặt trời, dữ dội hơn do bầu khí quyển mỏng Mars Mars. Tuy nhiên, các mức dự đoán thấp hơn nhiều so với mức cần thiết để tạo ra kết quả Viking.
Sản xuất chất oxy hóa bởi bão bụi và quỷ bụi, dường như là phổ biến trên sao Hỏa, sẽ đủ để gây ra các quan sát của người Viking, Delory nói. Ba mươi năm trước, một số nhà nghiên cứu đã xem xét khả năng các cơn bão bụi có thể hoạt động bằng điện, như giông bão Trái đất và những cơn bão này có thể là một nguồn của hóa học phản ứng mới. Nhưng điều này là không thể kiểm chứng cho đến bây giờ.
Sự hiện diện của peroxide có thể giải thích cho tình trạng khó khăn mà chúng ta có với Sao Hỏa, nhưng vẫn còn rất nhiều điều chúng ta không hiểu về hóa học của khí quyển và đất của hành tinh, ông nói.
Lý thuyết có thể được kiểm tra thêm bởi một cảm biến điện trường hoạt động song song với hệ thống hóa học khí quyển trên máy bay hoặc tàu đổ bộ trên sao Hỏa trong tương lai, theo các thành viên trong nhóm.
Nhóm nghiên cứu bao gồm Delory, Atreya, Farrell và Nilton Renno & Ah-San Wong của Đại học Michigan; Steven Cummer của Đại học Duke, Durham, N.C.; Davis Sentman của Đại học Alaska; John Marshall thuộc Viện SETI ở Mountain View, Calif.; Scot Rafkin thuộc Viện nghiên cứu Tây Nam ở San Antonio, Texas; và David Catling của Đại học Washington.
Nghiên cứu được tài trợ bởi Chương trình nghiên cứu cơ bản của NASA Mars Mars và bởi các quỹ tổ chức nội bộ của NASA Goddard.
Nguồn gốc: UC Berkeley Tin tức phát hành
