Đã hơn 10 năm kể từ khi robot dạng xe tự hành thăm dò Sao Hỏa mang tên Curiosity phát hiện "dấu vết của sự sống" và gây xôn xao.
Đến thời điểm hiện tại, hàng loạt các khám phá tương tự từ robot này và các tàu thám hiểm khác đã phát hiện được bề mặt của hành tinh đỏ chứa đựng chất hữu cơ, có khả năng xuất phát từ sinh học và cả phi sinh học.
Mặc dù chúng ta thường hy vọng chất hữu cơ có nguồn gốc sinh học hơn - vì đó là dấu hiệu của sự sống ở ngoài trái đất - nhưng một nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng chất hữu cơ phi sinh học cũng rất quan trọng. Bởi vì chúng có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về nguồn gốc của sự sống trên sao Hỏa và thậm chí cả trên Trái Đất của chúng ta.
Có thể tạo ra chất hữu cơ nhờ có sự hiện diện của sinh vật, nhưng ngược lại, các sinh vật ban đầu xuất hiện trên Trái Đất sẽ cần được cung cấp chất hữu cơ phi sinh học thông qua một quá trình mơ hồ - gọi là "phản ứng hóa học sinh ra sự sống".
Trong đó, giả thuyết phổ biến nhất là quá trình quang phân, là sự phân rã hóa học của các hợp chất khi phân tử tiếp nhận ánh sáng.
Vấn đề là cần chứng minh rằng quá trình này đã thực sự diễn ra trên Sao Hỏa. Nhóm các nhà khoa học do Tiến sĩ hành tinh Yuichiro Ueno của Viện Công nghệ Tokyo (Nhật Bản) dẫn đầu đã điều tra và tìm kiếm bằng chứng xác thực.
Họ tin rằng nguồn gốc của vật liệu giàu carbon trên Sao Hỏa chính là quá trình quang phân CO2 trong khí quyển. Tuy nhiên, phân tử CO2 có thể chứa một trong hai isotop là carbon-12, hoặc nặng hơn là carbon-13. Quá trình quang phân diễn ra nhanh hơn trên isotop nhẹ hơn.
Do đó, khi ánh sáng tử ngoại phân ly hỗn hợp CO2 chứa cacbon-12 và cacbon-13 trong khí quyển, các phân tử chứa cacbon-12 bị mất đi nhanh chóng hơn, tạo ra một lượng CO2 chứa cacbon-13 "dư thừa" đáng chú ý trong khí quyển Sao Hỏa.
Trong khi đó, các chất liệu chứa nhiều carbon-12 bị phân tách và rơi xuống mặt đất, dẫn đến sự dư thừa kích thích quá trình hình thành một loạt phân tử hữu cơ phức tạp dựa trên carbon.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã xác định mảnh ghép đó thông qua thông tin mà chiếc máy Curiosity thu thập từ vùng Gale Crater chứa đựng vật liệu hữu cơ.
Các chất khoáng carbonat mà Curiosity thu thập được ở đây có sự giảm của carbon-13, tức là tỷ lệ carbon-12 so với carbon-13 cao hơn bình thường do bị bổ sung từ quá trình quang phân của CO2.
Hàng tỉ năm trước, khi Hệ Mặt trời còn ở trạng thái "thiếu niên", Trái Đất, Sao Kim và Sao Hỏa đều có bầu khí quyển tương đồng, đề xuất rằng quá trình tương tự có thể đã xảy ra trên hành tinh chúng ta, tạo ra các chất hữu cơ ban đầu mà không cần sự can thiệp của sinh học.
Rất có thể, nhờ vào vật liệu hữu cơ phi sinh học này, một loạt phản ứng thuận lợi khác đã xảy ra, tạo điều kiện cho sự sống thực sự trên Trái Đất.
Có khả năng tình hình tương tự cũng xảy ra trên Sao Hỏa và Sao Kim, trước khi quá trình tiến hóa hành tinh đột ngột khiến sự sống tại hai hành tinh đó tuyệt chủng.
