Sâu trong các vết nứt của núi lửa dưới đáy biển nóng, vi khuẩn hít khí hydro và carbon dioxide và thở ra khí mê-tan. Họ có thể giúp các nhà khoa học hiểu sự sống ngoài Trái đất.
James Holden (trái) cùng Helene Ver Eecke trên chiếc xe dưới biển Alvin, với phi công Alvin Bruce Strickrott trong The Deep. thông qua Bruce Strickrott / WHOI.
Phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Holden, đã đưa tiểu nghiên cứu có tên Alvin ra các lỗ thông thủy nhiệt ở Thái Bình Dương, ngoài khơi bờ biển của các tiểu bang Washington và Oregon của Hoa Kỳ. Họ đã thu thập các mẫu vi khuẩn dưới biển - sau đó mang chúng trở lại phòng thí nghiệm của chúng để phát triển chúng ở đó - để kiểm tra giới hạn về lượng hydro mà các vi khuẩn này cần để phát triển.
Nghiên cứu này cũng rất quan trọng vì nó giúp chúng ta hiểu được các môi trường độc lập, không có ánh sáng mặt trời và oxy. Các sinh vật mà chúng tôi nghiên cứu don Patrick yêu cầu các hợp chất này. Vì vậy, nó giúp chúng ta hiểu cuộc sống có thể như thế nào, nói, trên Trái đất sơ khai, ba tỷ năm trước. Hoặc những gì cuộc sống thậm chí có thể giống như ngoài Trái đất.
Những nơi như mặt trăng Europa băng giá Jupiter, hay thậm chí là phong cảnh sa mạc khô cằn của hành tinh sao Hỏa, có thể có các lỗ thông thủy nhiệt và môi trường giống như ở dưới biển sâu của Trái đất. Holden nói:
Chúng tôi nghĩ rằng nếu có sự sống, giả sử, trên Sao Hỏa hoặc trên Europa, thì nó sẽ là một dạng sống tương tự. Cuộc sống mà độc lập với ánh sáng mặt trời và cuộc sống mà độc lập với oxy. Vì vậy, bằng cách hiểu được sự sống và những hạn chế đối với cuộc sống sống trong những môi trường thủy nhiệt này, nó cho chúng ta một số ý tưởng về những gì chúng ta có thể mong đợi ở những hành tinh khác này và làm thế nào chúng ta có thể mô hình hóa cuộc sống này, bằng cách sử dụng các mô hình máy tính.
Và theo cách đó, nếu chúng ta tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa, chúng ta nên tìm nó ở đâu? Và chúng ta nên tìm kiếm cái gì? Nó được dựa trên những gì chúng ta biết rằng ở đây trong các môi trường tương tự trên Trái đất.
Phương tiện dưới biển Alvin mở rộng cánh tay cơ khí của mình thành một người hút thuốc đen nhiệt độ cao ở độ sâu đại dương. Hình ảnh này là từ những gì các nhà khoa học gọi là Phân đoạn Endeavour, tại Rặng núi Juan de Fuca ở Thái Bình Dương qua Bruce Strickrott / WHOI.
Holden cho biết có thể vẫn còn một số hoạt động thủy nhiệt trên Sao Hỏa ngày nay.
Chúng tôi nghĩ rằng đã có quá khứ hoạt động thoát nhiệt trên sao Hỏa. Và vẫn có thể có một số hoạt động thủy nhiệt trên Sao Hỏa ngày nay. Chúng tôi thực sự biết. Vì vậy, có khả năng là vẫn còn nước lưu thông trong lớp vỏ của Sao Hỏa mà Già bị điều khiển bởi một nguồn nhiệt và có một lượng khí đến với nó. Hoặc điều này chắc chắn đã xảy ra trong quá khứ.
Tương tự như vậy với mặt trăng Europa của Jovian, mặc dù nó bị bao phủ hoàn toàn trong một lớp băng, chúng tôi nghĩ rằng có nước lỏng ở bên dưới lớp băng đó. Và bởi vì thứ mà người ta gọi là uốn cong thủy triều, nơi các mặt trăng bị vắt qua lại do lực hấp dẫn của Sao Mộc và các mặt trăng khác, chúng tôi nghĩ rằng có rất nhiều hoạt động núi lửa trên Europa.
Vì vậy, vì có nước lỏng, và có hoạt động núi lửa, nên có thể có các lỗ thông thủy nhiệt nằm sâu bên dưới lớp băng trên Europa.
Trường thông hơi thủy nhiệt tại Núi lửa Axial nhìn xuyên qua cửa nóc của Alvin chìm qua Mark Spear / WHOI
Ông cho biết nghiên cứu này sẽ dẫn đến một sự hiểu biết lớn hơn về cách cuộc sống trong các chức năng chung.
Cuộc sống rất linh hoạt, đặc biệt là cuộc sống của vi sinh vật. Nó có khả năng chuyển hóa tất cả các loại mà chúng ta khó có thể mơ ước - tiêu thụ các loại khí khác nhau và phản ứng với kim loại, đá và tất cả các loại khác nhau. Các lỗ thông thủy nhiệt cho chúng ta cơ hội để thực sự khám phá và hiểu được cuộc sống đa dạng như thế nào, và cuộc sống có thể sống trong điều kiện thực sự khắc nghiệt và trong môi trường khắc nghiệt như thế nào
Và từ đó, chúng ta có thể bắt đầu hiểu các nguyên tắc chính về cách thức hoạt động của cuộc sống.
Sự hiểu biết đó mở ra tất cả các khả năng - trong y học, trong công nghệ, trong việc tìm kiếm sự sống ở nơi khác - nếu chúng ta có thể hiểu những nguyên tắc cơ bản về cách cuộc sống vận hành.
Điểm mấu chốt: Các nhà khoa học đã hoàn thành một nghiên cứu đầu tiên với dữ liệu chi tiết về giới hạn của sự sống phát triển sâu trong các vết nứt của núi lửa dưới đáy biển nóng, nơi được gọi là lỗ thông thủy nhiệt. Các vi khuẩn sống ở đó hít khí hydro và carbon dioxide và thở ra khí mê-tan. Và họ thậm chí có thể cung cấp cho các nhà khoa học câu trả lời cho các câu hỏi về sự sống ngoài hành tinh, ngoài Trái đất. Đó là theo đồng tác giả nghiên cứu và nhà vi trùng học James Holden của Đại học Massachusetts tại Amherst.