Giả thuyết Panspermia: Sự sống khởi nguồn từ Sao Hỏa trên Trái Đất trong bối cảnh niên đại hành tinh

Cộng đồng khoa học đang xem xét lại một cách nghiêm túc giả thuyết Panspermia, một ý tưởng cho rằng những dạng vi sinh vật đầu tiên trên Trái Đất có thể đã được vận chuyển từ Sao Hỏa thông qua các thiên thạch. Luận điểm này tập trung vào những khác biệt cơ bản trong lịch sử địa chất sơ khai của hai hành tinh. Theo các mô hình hành tinh học, Sao Hỏa được hình thành sớm hơn, khoảng 4,6 tỷ năm trước, và không trải qua quá trình tái nóng chảy vỏ hành tinh thảm khốc như Trái Đất, điều kiện này có thể đã tạo ra môi trường ổn định hơn cho các quá trình hóa sinh phát triển.

Một lập luận then chốt ủng hộ nguồn gốc Sao Hỏa chính là khoảng thời gian cho sự hình thành sự sống (abiogenesis) trên Trái Đất. Vụ va chạm giữa Trái Đất sơ khai và hành tinh giả định Theia, sự kiện dẫn đến việc hình thành Mặt Trăng, xảy ra vào khoảng 4,51 tỷ năm trước. Sự kiện này gần như chắc chắn đã xóa sổ bất kỳ mầm mống sự sống nào hình thành sớm. Vì sự xuất hiện của LUCA (Tổ tiên chung cuối cùng phổ quát) được ước tính vào khoảng 4,2 tỷ năm trước, điều này chỉ để lại cho sự tự phát sinh sự sống trên Trái Đất vỏn vẹn khoảng 290 triệu năm. Nếu sự sống trên Sao Hỏa nảy sinh sớm hơn 100 triệu năm, nó đã có thể tiến hóa liên tục trong nửa tỷ năm trước khi các điều kiện trên Hành tinh Đỏ xấu đi do mất từ trường và bầu khí quyển.

Nhiều chuyên gia đang tham gia nghiên cứu chủ đề này, bao gồm Tiến sĩ Seán Jordan, Phó Giáo sư tại Đại học Công nghệ Dublin (DCU), người là nhà nghiên cứu hàng đầu trong lĩnh vực địa sinh học và thiên văn sinh học. Tiến sĩ Jordan cùng nhóm của ông tại Phòng thí nghiệm ProtoSigns ở DCU đang phát triển các phương pháp tiên tiến để phân biệt các cấu trúc sinh học và phi sinh học trong các loại đá cổ đại, điều này cực kỳ quan trọng cho các sứ mệnh tương lai. Tuy nhiên, cộng đồng khoa học cũng cân nhắc một khả năng khác: liệu 290 triệu năm có đủ thời gian để sinh học xuất hiện và đa dạng hóa trên Trái Đất sau thảm họa hình thành Mặt Trăng hay không.

Rào cản về mặt hậu cần của việc vận chuyển sự sống giữa các hành tinh vẫn là một phản đối đáng kể. Các vi sinh vật phải sống sót qua cú va đập mạnh khi bị phóng ra, thời gian dài tiếp xúc với chân không và bức xạ vũ trụ, cũng như nhiệt độ cực cao khi đi vào bầu khí quyển Trái Đất. Tuy nhiên, các thí nghiệm cho thấy vi khuẩn như Deinococcus radiodurans có thể sống sót sau ba năm bên ngoài Trạm Vũ trụ Quốc tế. Điều này chứng minh khả năng phục hồi đáng kinh ngạc của một số sinh vật ưa cực (extremophiles) đối với môi trường không gian mở, nhờ vào khả năng sửa chữa DNA bị hư hại của chúng.

Các nỗ lực thu thập bằng chứng hiện nay đang tập trung vào sứ mệnh Mars Sample Return (MSR), một dự án hợp tác giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Hiện tại, xe tự hành Perseverance đang thu thập các mẫu vật tại miệng núi lửa Jezero, nơi được cho là lòng hồ cổ đại. Mặc dù phải đối mặt với việc điều chỉnh ngân sách và những khó khăn phát sinh, sứ mệnh MSR đặt mục tiêu đưa các mẫu đá và đất Sao Hỏa về Trái Đất để phân tích chuyên sâu. Việc xác nhận thiết kế cho việc thu hồi mẫu dự kiến diễn ra vào nửa cuối năm 2026, sau khi dự án bị tạm dừng vào năm 2025 do chi phí quá cao.

Trong bối cảnh tranh luận này, Tiến sĩ Jordan đặt ra một câu hỏi ngược lại: nếu sự sống dễ dàng lây lan như vậy, tại sao chúng ta không quan sát thấy sự lan truyền mạnh mẽ từ Trái Đất sang các thiên thể khác trong Hệ Mặt Trời trong suốt bốn tỷ năm qua? Sự không chắc chắn này nhấn mạnh rằng, ngay cả khi ở dạng Panspermia thạch quyển (lithopanspermia), giả thuyết này không giải thích được nguồn gốc ban đầu của sự sống trong vũ trụ, mà chỉ đề xuất một cơ chế phát tán. Các nghiên cứu đang diễn ra, bao gồm cả việc phân tích các dấu hiệu sinh học tiềm năng do Perseverance thu thập, tiếp tục thúc đẩy cuộc đối thoại khoa học quan trọng này.