Giả thuyết Panspermia: Sự sống trên Trái đất có nguồn gốc từ sao Hỏa hoặc các thiên thể khác?

Với ngày càng nhiều khám phá về không gian mỗi năm, thì ngày càng có nhiều người tin rằng sự sống có nguồn gốc từ ngoài không gian. Cùng với đó, những người tin theo giả thuyết Panspermia cũng tăng lên trong những năm qua.

Carl Sagan, nhà thiên văn học nổi tiếng thế giới, từng tuyên bố rằng bản chất của sự sống trên Trái đất và khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái đất là hai mặt của cùng một đồng xu. Và cả hai vấn đề này sẽ đều được giải đáp trong trường hợp của giả thuyết Panspermia.

Giả thuyết Panspermia ngụ ý rằng sự sống tồn tại bên ngoài Trái đất và sự sống như chúng ta biết trên hành tinh của chúng ta có nguồn gốc bên ngoài bầu khí quyển của chúng ta. Giả thuyết Panspermia khẳng định rằng nhiều loại vật thể thiên văn, bao gồm các hệ sao khác, tiểu hành tinh, sao chổi và thậm chí cả sao Hỏa, đã góp phần tạo nên sự sống trên Trái đất.

Thuyết Panspermia là gì?

Panspermia là một khái niệm lâu đời có từ thời Hy Lạp cổ đại. Theo giả thuyết Panspermia, con người có thể là một sinh vật được phát triển ở các khu vực khác của vũ trụ và có gen đã xâm nhập vào Trái đất thông qua sao chổi hoặc thiên thạch tác động lên bề mặt Trái đất. Trong thời hiện đại, các nhà thiên văn học lỗi lạc như Chandra Wickramasinghe và Fred Hoyle đã ủng hộ giả thuyết này.

Mặc dù cho đến nay vẫn chưa có bằng chứng rõ ràng nào chứng minh cho khái niệm này, nhưng những khám phá quan trọng trong thế kỷ trước đã khiến cho giả thuyết Panspermia trở nên khả thi hơn. Một số bằng chứng hỗ trợ cho giả thuyết Panspermia là sự sống không thể kiểm soát trong hồ sơ địa chất xảy ra vào khoảng 3,8 tỷ năm trước, gần với sự kết thúc của Vụ Bắn phá Nặng muộn (LHB). LHB là khoảng thời gian mà tỷ lệ va chạm giữa các hành tinh trong hệ mặt trời cao hơn nhiều so với ngày nay.

Nhiều người nói rằng bất kỳ sự sống nào trên Trái đất trước LHB sẽ bị xóa sổ, và sự sống ngày nay xuất phát từ bên ngoài không gian, thông qua những va chạm với Trái đất. Đây chỉ là suy đoán, nhưng khi so sánh với thời điểm xuất hiện sự sống trên Trái đất, nó có sức nặng đối với lập luận.

Sự sống có thực sự đến từ sao Hỏa?

Một thiên thạch được phát hiện vào năm 1984 tại vùng Allan Hill của Nam Cực. Vào thời điểm đó, thiên thạch này chỉ được đánh số hiệu là ALH8400, và trong thập kỷ sau đó, nó không hề được mọi người quan tâm đến.

Tuy nhiên, vào năm 1994, các nhà khoa học thông qua nghiên cứu địa hóa và vi mô và phát hiện ra rằng thiên thạch này có nguồn gốc từ sao Hỏa và nó là thiên thạch sao Hỏa vô cùng đặc biệt.

ALH8400 được phát hiện có chứa các phân tử hóa học phức tạp được gọi là hydrocacbon thơm đa vòng (PAHs), thường có liên quan đến hoạt động của vi sinh vật.

Ngoài ra, họ đã phát hiện ra sắt sunfua kết hợp với magnetit; thông thường, hai khoáng chất này không cùng tồn tại khi có các muối cacbonat trừ khi chúng được tạo ra bởi sự sống.

Ngoài ra, các nhà khoa học đã kiểm tra thiên thạch và phát hiện ra những cấu trúc nano trông kỳ lạ dưới hình dạng rất giống với một số loài vi khuẩn nhất định. Ba phát hiện độc đáo này trong thiên thạch khiến nhiều chuyên gia tin rằng chúng là bằng chứng về khả năng có sự sống trên sao Hỏa.

Những tiết lộ mới này về thiên thạch ALH84001 đã buộc một số nhà khoa học phải kiểm tra lại nó và bày tỏ sự quan tâm mới đối với nó. Theo thời gian, những dữ liệu ủng hộ ý tưởng về sự sống trên sao Hỏa đã bị nghi ngờ bởi nhiều người ủng hộ nguồn gốc phi sinh học.

PAH có thể dễ dàng hình thành trong môi trường phi sinh học khi các phân tử hữu cơ bị đốt nóng, và các thực thể dạng que giống như vi khuẩn có thể quá nhỏ để từng là sinh vật sống.

Tuy nhiên, magnetit và sắt sunfua vẫn được coi là bằng chứng cho sự hiện diện của sinh học trong ALH84001, vì nhiều hạt magnetit có hình dạng và kích thước giống như hạt vi khuẩn.

Hiện tại không có quá trình nào được biết đến về sự hình thành các hạt magnetit loại đó kết hợp với sắt sulfua trong trường hợp không có sinh học. Câu hỏi về việc có hay không sự sống tồn tại trên sao Hỏa có thể sẽ vẫn chưa được giải đáp cho đến khi những sứ mệnh khám phá sao Hỏa được hoàn thành vào năm 2030 (và có thể là sau đó).

Nhiều bằng chứng đang được tích lũy để hỗ trợ giả thuyết rằng sao Hỏa đã từng là một hành tinh ẩm ướt hơn, nơi sự sống có thể phát triển mạnh trong quá khứ xa xôi, nhưng điều này hiện tại vẫn chưa thể kết luận được. Ngay cả khi người ta chỉ ra rằng sự sống đã từng tồn tại trên sao Hỏa, khả năng sự sống có nguồn gốc trên sao Hỏa có thể đã gieo mầm sự sống trên Trái đất vẫn còn là điều chưa chắc chắn.

Theo các nhà khoa học, có hai mối quan tâm lớn về viễn cảnh sự sống trên sao Hỏa gieo mầm sự sống trên Trái đất. Đầu tiên là liệu có bất kỳ dạng sống nào có thể sống sót sau chuyến đi từ Sao Hỏa đến Trái đất hay không. Thứ hai là có cơ sở để cho rằng sự sống sẽ có khả năng phát triển trên sao Hỏa nhiều hơn và sớm hơn so với trên Trái đất trong quá khứ hay không? Đáng ngạc nhiên là cả hai câu hỏi đều có thể có câu trả lời là có.

Ngay cả khi vi khuẩn sống sót sau sự kiện va chạm và môi trường có tính thù địch cao ngoài không gian, liệu chúng có thể sống sót sau hành trình hàng triệu năm từ sao Hỏa đến Trái đất? Điều thú vị là, các bào tử vi khuẩn được tìm thấy từ những con ong đã tuyệt chủng bị mắc kẹt trong hỗn hợp hổ phách và nước muối trong các tinh thể muối cổ đại chỉ ra rằng các bào tử vi khuẩn có thể tồn tại tới 250 triệu năm.

Tuy nhiên, việc ngâm nước muối hoặc hổ phách trong một tinh thể muối trên cạn vẫn là một môi trường nhẹ so với bên trong một mảnh thiên thạch lang thang trong không gian.

Ngoài ra, các nhà khoa học chỉ ra rằng họ có lý do để giả định rằng sự sống có thể đã hình thành ban đầu trên sao Hỏa chứ không phải trên Trái đất. Mặc dù nước cần thiết cho sự sống như chúng ta đã biết, nhưng sự hiện diện của nước lại ức chế việc sản xuất các thành phần cấu tạo nên sự sống. Lịch sử rất sớm của Trái đất chỉ ra rằng nó gần như được bao phủ bởi một đại dương trên toàn thế giới.

Mặt khác, sao Hỏa đã trải qua các giai đoạn khô và ướt định kỳ trong suốt lịch sử ban đầu của nó.

Theo một ý tưởng hiện tại về nguồn gốc của sự sống, sự sống bắt đầu trong các vùng nước nông, hoặc các vũng nước, được tiếp xúc nhiều lần với ánh sáng mặt trời và khô đi theo chu kỳ. Điều này sẽ dẫn đến sự tích tụ ổn định của các phân tử hữu cơ theo mỗi chu kỳ khô, cuối cùng hình thành các lớp chất hữu cơ phức tạp có thể trở thành cơ sở xây dựng của sự sống.

Do đó, có thể sự sống hình thành trên sao Hỏa sơ khai dễ dàng hơn so với trên Trái đất. Hiện tại có một lượng lớn bằng chứng khoa học chỉ ra rằng đây là một lý thuyết rất đáng tin cậy.

Khả năng có sự sống đến từ sao chổi hoặc tiểu hành tinh

Một giả thuyết phổ biến khác giữa những người tin vào giả thuyết Panspermia là về sao chổi và tiểu hành tinh. Chandra Wickramasinghe, một nhà thiên văn học và toán học lập luận rằng sự sống rất có thể bắt nguồn từ các bộ phận bên trong của sao chổi.

Ông liên tục cho rằng hàng nghìn tỷ vật thể sao chổi được dự đoán là tồn tại trong hệ mặt trời có khả năng hình thành sự sống lớn hơn rất nhiều so với môi trường sơ khai của Trái đất.

Một khả năng khác được đưa ra là một sao chổi có thể đã đi qua tầng khí quyển trên của một hành tinh giàu sự sống, cho phép sự sống tự cấy vào sao chổi.

Nếu sao chổi mang lại sự sống cho Trái đất, chúng gần như chắc chắn mang theo nước. Mặc dù từ lâu người ta vẫn cho rằng sao chổi tạo ra nước trên Trái đất, nhưng các cuộc kiểm tra đồng vị của sao chổi đã cho thấy nhiều trong số chúng có tỷ lệ đơteri-hydro khác với nước được tìm thấy trong biển Trái đất.

Có Phải Sự Sống Đến Từ Các Hệ Sao Khác?

Để bắt đầu, hầu hết các nhà khoa học đều đặt câu hỏi liệu vi khuẩn chứa trong các cục bụi bẩn hoặc đá cực nhỏ có thể tồn tại trong khoảng cách rộng lớn giữa các ngôi sao hay không, đặc biệt khi xem xét rằng một cuộc hành trình có thể mất hàng trăm triệu hoặc có lẽ hàng tỷ năm.

Ngoài ra, người ta tin rằng rất khó có thể xảy ra bất kỳ vật thể nào từ các hệ sao khác sẽ tiếp cận một hành tinh trong hệ sao ngoài hành tinh đủ gần để va chạm với nó. Ý kiến này đã thay đổi đáng kể trong những năm gần đây, phần lớn là do việc phát hiện ra hai thiên thể giữa các vì sao đã du hành qua hệ mặt trời của chúng ta trong vài năm trước đó.

Điều này dẫn đến việc nhiều nhà khoa học trở nên dễ tiếp thu viễn cảnh cuộc sống không chỉ di chuyển giữa các hành tinh trong cùng hệ mặt trời mà còn có khả năng giữa các hệ mặt trời.

Kịch bản hiện tại của giả thuyết Panspermia

Kể từ khi giả thuyết Panspermia ban đầu được coi là một giải thích khoa học khả thi, nó đã gây ra rất nhiều tranh cãi. Tuy nhiên những phát hiện gần đây và tiến bộ công nghệ đã cho thấy rằng giả thuyết Panspermia có thể là khả thi.

Mặc dù không có bằng chứng nào được tiết lộ để chứng minh rằng sự sống tồn tại trên các hành tinh hay hệ sao khác, nhưng mỗi khám phá mới đều làm tăng khả năng có thể sớm phát hiện ra sự sống ngoài Trái đất.