Tác giả: Abdul Hakim Mahmoud
Một nghiên cứu gần đây cho thấy các thành phần chính của sự sống trên trái đất có thể bắt nguồn từ các ‘vết lóa’ mặt trời. Một nghiên cứu của các nhà khoa học tại Trung tâm không gian Goddard của NASA chỉ ra rằng, sự va chạm của các hạt năng lượng mặt trời với các chất khí trong bầu khí quyển nguyên thủy của trái đất có thể dẫn đến sự hình thành các axit amin (cấu thành tế bào sự sống – biên tập) và axit cacboxylic là những khối xây dựng chính của protein và sự sống hữu cơ.
Tìm kiếm các thành phần của bầu khí quyển trái đất
“Để hiểu được nguồn gốc của sự sống, nhiều nhà khoa học đang cố gắng giải thích cách thức các axit amin tạo nên protein và tất cả các dạng sống của tế bào được hình thành”, theo thông cáo báo chí của Trung tâm Goddard ngày 2 tháng 5 năm 2023.
Theo tuyên bố, ý tưởng này bắt nguồn từ cuối thế kỷ 19, khi các nhà khoa học suy đoán rằng, sự sống có thể bắt nguồn từ một “bể nước ấm nhỏ”, giống như một “súp” hóa chất được kích hoạt bởi sét, nhiệt và các nguồn năng lượng khác có thể trộn với nhau với lượng đậm đặc để tạo thành các phân tử hữu cơ.
Nhưng việc tìm kiếm các thành phần của bầu khí quyển sơ khai của trái đất bắt đầu từ năm 1953, khi Stanley Miller của Đại học Chicago cố gắng tái tạo những điều kiện nguyên thủy này trong phòng thí nghiệm.
Miller lấp đầy một căn phòng áp suất bằng khí mêtan, amoniac, nước và hydro phân tử – các loại khí được cho là chiếm ưu thế trong bầu khí quyển sơ khai của Trái đất – và liên tục đốt cháy tia lửa điện, mô phỏng tia sét. Một tuần sau, Miller và nhóm của ông đã phân tích nội dung của căn phòng và phát hiện ra rằng 20 loại axit amin khác nhau đã được hình thành.
Vladimir Airapetian, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm Goddard, người đã đóng góp cho nghiên cứu, cho biết: “Đó là một khám phá tuyệt vời khi tìm ra các thành phần chính của bầu khí quyển sơ khai của trái đất bằng cách tổng hợp các phân tử hữu cơ phức tạp này”.
Ý tưởng về các hạt năng lượng mặt trời hoạt động
Theo một nghiên cứu mới, Hayrapetyan đã sử dụng dữ liệu từ Kepler của NASA để thử nghiệm một ý tưởng mới về các hạt hoạt động do mặt trời giải phóng trong giai đoạn siêu khổng lồ ban đầu của nó. Ông dựa trên những quan sát về các ngôi sao xa xôi ở các giai đoạn khác nhau trong vòng đời của chúng.
Vào năm 2016, Hayrapetyan đã công bố một nghiên cứu cho biết rằng, trong 1 trăm triệu năm đầu tiên, mặt trời tối hơn 30%, nhưng “những tia sáng siêu năng lượng mặt trời, những vụ nổ mạnh mà chúng ta thấy ngày nay chỉ xảy ra một lần trong khoảng 100 năm, bùng lên cứ sau 3 -10 ngày”.
Ông nói: “Những siêu ngọn lửa này giải phóng các hạt gần với tốc độ ánh sáng thường xuyên va chạm với bầu khí quyển của chúng ta, gây ra các phản ứng hóa học”.
“Ngay sau khi xuất bản bài báo này, tôi đã liên hệ với một nhóm từ Đại học Yokohama ở Nhật Bản, nơi tiến sĩ Kobayashi, giáo sư hóa học, đã dành 30 năm nghiên cứu hóa học tiền sinh học, đang cố gắng hiểu làm thế nào các tia vũ trụ thiên hà có thể ảnh hưởng đến bầu khí quyển của trái đất trong giai đoạn đầu”, Hayrapetyan nói thêm.
Tìm kiếm trong “vũng nước ấm nhỏ”
Theo một tuyên bố của NASA, để nghiên cứu tác động của các tia vũ trụ lên bầu khí quyển của trái đất, Hayrapetyan, Kobayashi và các cộng sự của họ đã tạo ra một hỗn hợp khí phù hợp với bầu khí quyển của trái đất như chúng ta hiểu ngày nay.
Họ đã kết hợp carbon dioxide, nitơ phân tử, nước và lượng khí mêtan khác nhau. Tỷ lệ khí mêtan trong bầu khí quyển sơ khai của trái đất vẫn chưa được biết, nhưng nó được cho là ở mức thấp.
Để làm điều này, họ đã “bắn” hỗn hợp khí bằng các proton (mô phỏng các hạt mặt trời) hoặc đốt cháy nó bằng cách phóng tia lửa điện (để mô phỏng sét).
Nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy, hàm lượng khí mêtan tăng hơn 0,5%, điều đó có nghĩa là các hỗn hợp phát ra từ các proton (hạt năng lượng mặt trời) tạo ra một lượng axit amin và axit cacboxylic, nhưng phóng điện tia lửa yêu cầu nồng độ khí mêtan khoảng 15%.
“Ngay cả với 15% khí mêtan, tốc độ tạo ra axit amin do sét đánh thấp hơn một triệu lần so với proton, vì các proton cũng có xu hướng tạo ra nhiều axit cacboxylic (tiền chất axit amin) hơn so với các axit được đốt cháy bởi tia lửa. Và những thứ khác không đổi, các hạt năng lượng mặt trời dường như là một nguồn năng lượng hiệu quả hơn so với sét”, Hayrapetyan nói.
