(CAO) Hôm 1/11, CNN đưa tin lý thuyết phổ biến cho rằng sao chổi đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra khởi đầu sự sống trên Trái đất từ hàng tỷ năm trước có thể không còn đúng, theo các mô phỏng máy tính mới. Điều này trái ngược với suy nghĩ khoa học kéo dài hàng thập kỷ qua.
Sao chổi được tạo thành từ bụi và băng nhưng cũng được biết là có chứa vật chất hữu cơ. Thành phần này, đã khiến các thiên thể này có biệt danh là "quả cầu tuyết bẩn", đã khiến các nhà khoa học đề xuất rằng sao chổi có thể đã làm lắng đọng nước và các phân tử hữu cơ trên bề mặt Trái đất sau khi va chạm.
Tuy nhiên theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Scientific Reports trong tuần này, vào thời kỳ đầu lịch sử của Trái đất — hơn 4 tỷ năm trước — Trái đất có thể đã trải qua một giai đoạn bị va chạm dữ dội bởi hơn 100.000 sao chổi có đường kính lớn hơn 100 mét. Tuy nhiên, những va chạm đó phần lớn quá mạnh khiến các phân tử khởi nguồn sự sống không thể chịu đựng được.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các mô hình hình thành và tiến hóa sao chổi mới nhất để mô phỏng giai đoạn sơ khai này của hành tinh chúng ta 100.000 lần. “Dựa trên những gì chúng ta biết về môi trường bề mặt trên Trái đất thuở sơ khai, trung bình, các mô phỏng của chúng tôi cho thấy không có va chạm nào thành công” - tác giả chính của nghiên cứu, Richard Anslow, người đã thực hiện nghiên cứu trong khi hoàn thành luận án tiến sĩ tại Viện Thiên văn học của Đại học Cambridge ở Vương quốc Anh, cho biết.
Các sao chổi chứa nồng độ lớn các phân tử quan trọng cần thiết cho sự sống, nhưng mô phỏng cho thấy các vật thể này lao đến quá nhanh để có thể lắng đọng chúng một cách thành công. “Tốc độ điển hình của những sao chổi này khi va chạm với Trái Đất có nghĩa là thực tế rất ít, nếu có, sao chổi nào có thể mang theo các phân tử hữu cơ nguyên vẹn” – nhà nghiên cứu Anslow nhận định.
Giả thuyết về nguồn gốc sự sống đến từ sao chổi có thể đã sai - Ảnh: NASA
Chính xác hơn, 54% các mô phỏng cho thấy không có va chạm nào cả, trong khi 46% còn lại có ít nhất một va chạm và một “số ít” cho kết quả lên đến ba va chạm, Anslow chỉ ra. “Chúng ta không thể loại trừ một cách chắc chắn rằng chưa từng có một va chạm thành công nào — có thể đã có một trong những va chạm ngẫu nhiên này”. Tuy nhiên, những va chạm ngẫu nhiên như vậy phải xảy ra ở một “vị trí hoàn hảo” đã đáp ứng một số điều kiện quan trọng, bao gồm sự hiện diện của nước lỏng và các hóa chất khác cần thiết để hỗ trợ sự sống. Sự kết hợp đó khiến toàn bộ quá trình trở nên khó xảy ra, ông giải thích thêm.
Nghiên cứu tập trung vào một chất hóa học tự nhiên có tên là hydro xyanua (HCN), một tiền chất quan trọng trong chu trình hóa học tiền sinh học đã được phát hiện trong hàng chục sao chổi, bao gồm cả sao chổi Halley và Hale-Bopp nổi tiếng.
Được cấu tạo từ hydro, carbon và nitơ, HCN có thể dẫn đến sự hình thành các axit amin - các phân tử cấu tạo nên protein - khi kết hợp với nước. Các nghiên cứu khác trước đây đã xác định HCN là một thành phần quan trọng tiềm năng cho nguồn gốc sự sống trên Trái đất.
“Khi sao chổi va chạm với Trái đất, chúng bị sốc bởi nhiệt độ và áp suất cao, và các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng rất nhiều phân tử tiền chất này có thể bị phá hủy bởi áp suất và nhiệt độ cao cũng như các tác động tiếp theo” – nhà nghiên cứu Anslow nhận định.
Các tác giả nghiên cứu lập luận rằng ngay cả khi một vụ va chạm thành công xảy ra, rất khó có khả năng nó sẽ cung cấp được chất hóa học với nồng độ hữu ích, và trong trường hợp va chạm với đại dương, nó sẽ nhanh chóng bị hòa tan.
Sao chổi Halley - Ảnh: NASA
Để tạo điều kiện cho chu trình hóa học tiền sinh học xảy ra, nhiều phân tử tiền chất khác cũng cần thiết, chẳng hạn như các hợp chất chứa phốt pho và lưu huỳnh, nhưng những chất này không thường xuyên được tìm thấy trong sao chổi, Anslow nói.
“Sao chổi thực sự rất tốt trong việc cung cấp hydro xyanua, nhưng vì vị trí sao chổi va chạm với Trái đất là ngẫu nhiên, chúng ta không thể đảm bảo sẽ có tất cả những thứ khác cần thiết cho phản ứng hóa học này ngay tại vị trí đó”.
Nếu sao chổi không mang đến những khối cấu tạo nên sự sống trên Trái đất, Anslow cho biết có một số hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn khác. Một giả thuyết cạnh tranh khác đã được duy trì từ lâu là khả năng hỗn hợp nguyên thủy của Trái đất có thể tự tổng hợp các phân tử cần thiết cho sự sống. Một nguồn vật chất hữu cơ vũ trụ khác có thể là các tiểu hành tinh, thường va chạm với Trái đất chậm hơn và với số lượng lớn hơn.
Anslow đã chỉ ra những phát hiện gần đây trên các mẫu vật từ tiểu hành tinh Bennu và Ryugu, chứa phần lớn các axit amin cấu tạo nên protein (thành phần chủ yếu của sự sống).