.
  Đời sống là gì P1 & 2
 
01/2/2015

Tiến bộ ở ngành sinh học, thiên văn học thế giới: Việt Nam theo kịp phần nào rồi?

Đời sống là gì đây đối với các nhà khoa học ? 

G S Tôn Thất Trình

 

     Đối với các nhà khoa học , rất ít câu hỏi gây ra  tranh luận sôi nổi  cho bằng câu hỏi : Đời Sống Là Gì Đây ?  Câu hỏi thật  khó trả lời , cho nên  họ đều muốn nhường lại  định nghĩa chính xác  này cho các nhà triết học. Thay vào đó , họ  có khuynh hướng tụ điểm  vào vài đặc tính biểu lộ đời sống  : đó là  chuyễn hóa - metabolism ,  tăng trưởng, phản ứng trên các chất kích thích và sinh sản;  trong số này chuyễn hóa  thường được xem  là đứng đầu giữa các bậc ngang hàng .  Cuối cùng ra, nếu không có vài cách di chuyễn năng lượng qua tồn trử hay sử dụng  thì các vi sinh vật không thể nào tăng trưởng, phản ứng hay sinh sản cả thảy.  Điều tốt đẹp về chuyễn hóa là hiện tượng này rất phổ biến.  Mọi  sinh vật biết được  thu hoạch năng lượng theo một phương cách  của  vài phương cách biết được . Hay ít nhất đó là điều chúng ta tin tưởng.

     1- Những vi trùng  nhậu và thở  trực tiếp điện

      Trong số tháng hai nguyệt san Khoa Học Phổ thông - Hoa Kỳ, Corey S. Powell, nguyên tổng biên tập viên tập san Khám Phá đã biên tập  những chuyện kể về nhà khoa học Kenneth Nealson,  nay là giáo sư sinh học Viện Đại học Nam Ca li - University  of Southern California ( USC )  nơi có nhiều tiến sỉ khoa học VN xuất thân kể từ thập niên 1960,  tò mò nhìn thấy   Nelson dẫn đạo khảo cứu về các vi khuẩn - bacteria  tiêu xài điện, khám phá  mọt dạng đời sống mới.   Các vi trùng này tìm thấy khắp mọi nơi  trong bùn  Đảo Catalina Island -Nam Ca Li , không chuyễn hóa năng lượng   giống như  bật cứ sinh vật nào các nhà khoa học đa biết trước đó. Chúng nhậu ( ăn ) và thở ra  điện trực tiếp. Trên viễn cảnh khoa học biết đượxc chúng rất kỳ lạ , ngọai thể - alien  xa xăm  và chúng không  chỉ đơn độc. Các nhà khoa học nay đã  biết  họ tìm kiếm gì, họ  tìm ra khắp nơi những sinh vật  nhậu điện lạ lùng  này .

   a- vi khuẩn Shewanella  oneidensis, Geobacters

     Năm  1852, khi còn là giáo sư  ở  Viện   Srippps Đại dương học- Oceanography, TP San Diego - Nam ca Li,  Nealson nghe nói tới  vài  chuyện lạ  ỏ Hồ   Oneida Lake  bang New York .  Cứ mỗi mùa xuân khi tuyết tan, măngan từ các núi lân cận  chảu vào hồ.  Rồi kim lọai hòa tan này  sẽ phối hợp hửu hiệu  với oxygen  làm thành  oxyd măngan đặc, chim xuống  đáy hồ.  Điểm rắc rối  là các nhà khoa  học  không  tìm thấy đủ oxyd măngan này, như họ tiên đoán.   Ai đó đã làm  hợp chất này tan biến, 1000 lần  hơn tỉ xuất địa chất chờ mong và không một ai hình dung ra điều này cả .  Nealson cho rằng “nếu tỉ xuất thật sự mau lẹ như thế  thì nó phải  do sinh học gây ra “ . Ông nghi ngờ là vi khuẩn trong hồ đã lấy đi oxyd măngan mau lẹ, ngay sau  khi oxyd được tạo nên .  Năm 1985 , Nealson  chuyễn qua Viện  đại học Wisconsin - Milvaukee và bắt đầu khảo cứu ở hồ Oneida Lake , hầu chứng minh linh cảm của ông là đúng.  Sau 2 năm  khảo cứu Nealson thành công , xác định ra kẻ ăn cắp măn gan :  đó là  một vi khuẩn  chức năng khác hẳn những chức năng ông biết được từ trước đến nay . Ông nói : ở mọi sinh vật  sống,  thở không khí    glucose chúng ta ăn, cung cấp điện tử âm- electron ,  oxygen chúng ta thở  nhận các electron và dòng electron làm chạy thân thể chúng ta “.  Đó là chuyễn hóa căn bản - basic metabolism .  Thách thức cho mọi sinh vật   là tìm ra  cả các nguồn  electron  và những nơi  gạt oỏ chúng  hầu hòan tất mạch vòng  quanh . Shewanella tiêu  thụ  electron   từ carbohydrat  , nhưng chúng  thải bỏ chúng một cách bất thường : theo  Nealson nó bơi lội  tới  oxyd kim lọai và thở  chúng.  Cho nên có thể gọi là  đá thở - breathing rocks . Màng ngòai của Shewanella  đầy dây hóa học tí xíu  nhờ những protêin chuyên biệt,  giúp nó di chuyễn  điện ra khỏi tế bào .   Các dây tiếp xúc trực tiếp với   oxyd măngan  và đó là phương cách  nó có thể  trầm tích  electron  và “ thở “  ở  một chất đặc. Hơn nữa, Nealson  nhận thức  là vi khuẩn  không  chú tâm đến  là chất  liệu này  ở ngòai các màng tế bào là oxyd măng gan hay  hòan tòan là một cái gì khác ; miễn sao nó sẽ hòan tất đường mạch điện vòng quanh .  

   Trong lúc nhóm Nealson đang cố tâm   thu thập chứng cớ  về Shewanella,  Derek Lovley , một nhà  vi trùng sinh học khác  thuộc  Cơ Quan  Nghiên cứu Địa chất Hoa Kỳ- US Geological Survey, khám phá ra một lòai tương tự Geobacter , môt vi khuẩn di chuyễn electron  ở đáy sông Potomac  vùng thủ đô Hoa Thịnh Đốn. Các protêin của Geobacters có một nguồn gốc tiến trào khác hẳn Shewanella, nhưng chúng lại giải quyết vấn đề một cách tương tự.  Tìm ra hai vi trùng  không liên hệ, có cùng chung một ham thích  về điện thô hào, cung cấp chứng cớ làm yên tâm là Shewanella không phải  là một sinh vật quái gở. Vào thời điểm này, Nealson nhận thức là  địa cảnh  vi trùng hành tinh( Trái Đất)  có thể  khác hẳn tin tưởng mọi người . Nhưng ông cũng nhận thức  là ông có thể  chỉ mới bắt đầu  khám phá là  những khả năng  của vi khuẩn điện.  Còn bà tiến sĩ Annette Rowe  và các cộng sự viên, đang  trinh sát  khung cảnh biển địa phương cho những vi khuẩn điện  khác, càng lạ lùng bao nhiêu càng tốt bấy nhiêu, rồi  cấy nuôi chúng và cố gắng  hình dùng  là cái gì khiến chúng bam chặt . Trên căn bản, họ  kéo lên các trầm tích  và sàng lọc chúng hầu gạt bỏ các loài không xương sống  và cùng lúc  cố làm  một hệ thống  trộn  lẫn tốt đẹp.  Họ xếp đặt  đổ đầy trầm tích lẫn lộn vào những bể nuôi  40 lít  và chôn vùi các điện cực - electrodes vào trong đó .  Rồi  họ  quan sát các dấu hiệu vi khuẩn chiếm thuộc địa.  Điện cực là then chốt  hút dẫn lọai vi khuẩn nhóm Rowe tìm kiếm  : không phải lọai vứt đổ electron trên các kim lọai  mà là lọai lục tìm electrons từ chúng. Không phải những lọai  “thở “electron mà là lọai “ nhậu “  electron .   Đối với lọai vi khuẩn này , điện cực âm, ca tốt - cathode giống hệt một bàn ăn tối to lớn, sạc đầy điện. Rowe điều chỉnh  tiềm thế  để  bắt chước các hợp chất  các sinh vật   bình thường có thể  lấy đi năng lượng  và chúng bơi lội đến ngay.  Trong lúc  Rowe tuyễn chọn  ở  các thùng chứa  bùn trầm tích, bà đã ngạc nhiên  về tính cách rất đa dạng rỏ rệt của các vi khuẩn bà thu lượm.  Bà nói : “  tôi đã cách ly  được một số bọ làm oxydhóa   điện cực, gần 1000 dòng cả thảy.  Cho đến nay, bà đã dịnh danh được  30 dòng, từ trước chưa ai biết.  Một bài học quan trọng  trổi dậy từ  công trình của Rowe là vi khuẩn  có một lọat rộng lớn  cơ chế để di chuyễn  electrons.  Khám phá này  gợi ý  là khả năng này xoay quanh nhiều lần hơn.  Càng đáng ngạc nhiên hơn nữa là  vài lòai vi khuẩn gồm luôn Shewanella  có thể  đu đưa  cả hai phía.  Nhiều sinh vật  có thể đặt electrons trên một điện cực lại,  có thể  làm trái ngược lại  và lấy electron  từ một cực, tuy rằng  không cùng một lúc được . Rowe nghĩ rằng  thật sự  rất khó khăn cho các sinh vậ . Trên căn bản là  ăn cắp năng lượng của chúng . Nhưng  chúng làm tốt điều này.  Một khám phá  khác càng làm kinh ngạc hơn. 6 trong số  các dòng vi khuẩn  mới , có thể sống duy nhất chỉ với  electron mà thôi . Đây là một hiện tượng  điên cuồng, một hiện tượng ngòai những điều gì Nealson  đã khám phá ra  cho đến nay. Bà Rowe  đã giữ những con bọ này  trên một tháng , không cọng thêm carbon, Chúng phải  tồn tại  duy nhất nhờ điện  từ điện cực , vì chưng không có gì khác nữa.                   

        Các vi trùng nay chánh là  những bọ Nealson đã háo hức nghiên cứu như đã nói trên.  Chúng không những là mới cho khoa học ; chúng đòi hỏi một phươngpháp hòan tòan mới mẽ thu thập và nuôi cấy. Đa số các dòng Rowe  phải tăng trưởng trên ca tốt , không phải trong một đĩa pietri .   Và chúng biểu lộ  một hệ thống sinh thái  to lơn c va ngọai nhân xa lạ ở Trái Đất . Cơ quan Khoa Học Quốc gia Hoa kỳ - National Science Foundation gọi đó là “ sinh cầu năng lượng tối đen - dark energy  biosphere “ và đã tài trợ Rowe để học hỏi thêm  về vũ trụ  vi trùng song song này. Đối với Nealson, đột khởi  của nhóm Rowe ông bảo vệ , phê chuẩn và tiêu biểu  mọi tiết lộ của chính ông về cách nào đời sống họat động .  Nealson nói; tôi làm vi trùng học đã 45 năm nay ,  . Thật là  hoang dại khi tất cả cái nhìn  đã thay đổi bi kịch tính như vậy . .. 

     b- Sinh học cực kỳ

    Vài chứng cớ tốt nhât  về đời sống trong không gian,  sinh sống nay tại trên Trái Đất : chúng lạ kỳ , dễ thích nghi và chịu đựng khắc nghiệt hơn là chúng  ta tưởng.

    *  Vi khuẩn Biển Chết- Dead Sea Bacteria

     Biển Chết ở Trung Đông mặn đến nổi gần như không còn đời sống nữa , nhưng không phải hòan tòan chết. Các nhà khảo cứu tìm thấy những thảm vi trùng   sống gần các lỗ thông gió- vent nước ngọt - freshwater trong hồ.   Khác các sinh vật thích muối mặn  khác , chúng sộng trong một tình trạng  thay đổi từ  muối mặn đến nước ngọt , Theo Danny Ionescu , một nhà vi trùng sinh học biển  của Viện  Leibniz  cho Sinh thái Nước ngọt và Ngư nghiệp Nội địa  nước Đức,  nay chúng ta hiểu biết  là có thể có những sinh vật không chỉ bị  một môi sinh cực kỳ duy nhất  kiềm chế .  

     * Vi khẩn bệnh Lyme

       Vi khuẩn gây ra bệnh Lym  là sinh vật  biết được duy nhất  không cần sắt - iron  cho hóa học  đời sống căn bản .  Thật sự Borrelia  burgdorferi  dùng mănggan    và các kinm lọai khác  . Valeria Cullotta   nhà sinh học vi trùng của  viện Johns Hopkins nói rằng  như thế thì  cách bảo vệ  chúng ta  chống lây nhiễm  tuồng như vô dụng : khi hệ thống miễn nhiễm  cố công  làm chúng mất đi chất sắt,  nó sẽ  thốt ra : tôi bất cần . Bạn có thể  tự làm xanh  xao, thiếu máu tùy ý, nhưng điều này không  có ảnh hưởng gì tới tôi cả .

    *Sâu  bọ hung ác

     Chúng ta đã  biết từ lâu là vài vi khuẩn   có thể chịu đựng nhiệt lượng cao cường và áp lực  ép nát hàng dặm Anh  dưới bề mặt Ttrái Đất  , nhưng  kẻ bắt mồi chóp đỉnh   dây chuyền thực phẩm  dưới đất  là một khám phá đáng kinh ngạc:  sâu bọ quỉ quái này  có thể sống sót  hơn 2 dặm Anh ( gần 5km )  dưới đất.  Theo  Gaetan  Borgonie , nhà động vật học ở viện khảo cứu  Extreme Life Isyensya , nước Bỉ , các tuyến trùng đã hiện diện từ lâu  trước khi nhân lọai xuất hiện ở hành tinh Trái Đất . Và chúng sẽ  thọ lâu hơn chúng ta dễ dàng. 

     *Cá giọt nhỏ - Blobfish  

        Cá giọt nhỏ  đã được Hội  Bảo Tồn  Động vật Xấu xí   bầu  làm “ dạng động vật xấu xí nhất thế giới. Nhưng dạng gelatin  của nó  dáng chú thêm  vì một lý do khác: Dạng này giúp cho cá này sống trong nước sâu hàng nghìn bộ Anh  ( 0.3 m = một bộ ) ngòai khơi bờ biển Úc Châu , nơi áp lực  cao hơn áp lực tại mặt biển mấy chục lần .  Vì một bóng đá biết bơi không hửu hiệu  ỏ các bề sâu này , cá giọt nhỏ  dùng tòan thân thể  như thạch - jelly like của mình làm phao nổi .  

  * Loài đi chậm - tardigrade

    Ở thí nghiệm năm 2007,   các lòai đi chậm  trở thành những vật thể đa bào- multicells   đầu tiên ,dàn trải  trong chân không không gian và sinh sống .   Chúng có thể chịu đựng  nhiệt độ  gần như Zerô tuyệt đối , có áp lực   cao hơn các hầm  hố  ở đại dương sâu thẳm nhất   và các mức phóng xạ chết ngườị . Chúng không có bộ xương  và các hệ thống tuần hòan  và chưa ai biết là chúng có thể sống sót bao lâu .   Các lòai đi chậm   làm chậm chết chóc bằng cách  di chuyễn ra - vào trạng thái ẩn sinh - cryptobiosis  , bản chất  là ngưng sinh động - suspended animation .

   *Tôm biển sâu

     Dọc theo các lỗ thông hơi thủy nhiệt - hydrothermal vents biển sâu

tại biển Caribbean , một hệ thống sinh thái  hoàn tòan không có ánh sáng mặt trời,  một lòai tôm  tên gọi là Rimicaris hybisae    sống mạnh  nhờ sống chung với vi khuẩn tổng hợp hóa học .  Theo Max Coleman  , một nhà sinh học thiên văn  nghiên cứu chúng ở NASA,  điều này làm chúng giống như những sinh vật có tiềm năng sinh sống ỏ Europa. Vi khuẩn chiếm thuộc địa  bao phủ mang  đặc biệt thích nghi các lòai động vật vỏ giáp - crustaceans    và dùng hydrogen sulfide  để sản xuất   chất liệu hửu cơ cho tôm ăn .

Phần II ( tiếp theo):

     2-  Trên không gian nhìn xem đời sống ở đâu?       

Nhiều nơi hệ thống Mặt Trời- Thái Dương hệ,   đời sống có cơ duy trì.

    a - Sao Hỏa- Mars

          Chắc chắn là chúng ta đã săn bắt đời sống ở  Sao Hỏa từ nhiều chục năm rồi , nhưng cuộc săn bắt  rất có thể đã lầm đường. Bất cứ gì  sinh sống ở Sao Hỏa  ngày nay,   có thể  phải sống sâu dưới đất Sao Hỏa  để được bảo vệ chống lại  phóng xạ  và nhiệt độ thái cực.  Rất có thể giống y  các vi trùng điện tích cực sống sâu dưới đất Trái Đất. Vậy bạn phải khoan sâu, đào sâu đi !

    b-   Mặt trăng của Sao Thổ - Saturn Enceladus         

           Enceladus,  mặt trăng của Sao Thổ chỉ rộng  300 dặm Anh ( 480km )  bị căng ra và ép vắt  vì tác động  trọng lực qua lại giữa  ngôi sao lân cận. Thành quả ma xát này  hâm nóng  nội tâm nó  và có thể làm chạy  một hệ thống lỗ thông hơi  thủy nhiệt  dưới Nam cực Enceladus .  Những lỗ thông như thế  là nơi cư ngụ thiên nhiên  có các vi trùng thở đá - rock breathing microbes

     c-    Mimas, mặt trăng nhỏ bé của Sao Thổ

              Cũng như anh họ Enceladus , mặt trăng nhỏ bé Mimas của Sao Thổ này là một trái banh nước đá - iceball   được hâm nóng lên  nhờ một kéo co , tranh dành quyết liệt  với các vệ tinh láng giềng.  Những nghiên cứu gần đây cho thấy  là Mimas đã có thể nung chảy - melt  phần nào bên trong.  Bất cứ nơi nào nước gặp đá , dù cho xa đến hàng chục dặm Anh , cũng có  đủ năng lượng  hóa học có thể trong tiềm thế làm chạy đời sống .

      d-   Europa, vệ tinh lớn của Sao Mộc- Jupiter   

            Chính tâm   mình, vệ tinh lớn Europa  của Sao Mộc này  (   rộng 1940 dặm Anh # 3104 km, đôi chút nhỏ hơn Trái Đất )  có một đại dương khá rộng  và có thể cả những hỏa diệm sơn - núi lữa dưới biển.  Vài khi , nước bùng lên  thành những chùm  lông lớn từ những đường nứt bề mặt  nước đá  của vệ tinh Europa . Phi thuyền đề nghị Europa Clipper sẽ điều nghiên  xem thử những điều kiện này  có dẫn tới đời sống không ?

      e - Ceres

            Ngôi  sao  Ceres  là thành viên lớn nhất của vòng đai  sao  này, chứa sét và các kim lọai mang theo carbon , giống như các thiên thạch - meteorite  giàu carbon   rơi xuống như mưa  thời Trái Đất khởi thủy.  Tháng 3 năm 2015,  phi thuyền Dawn của NASA  sẽ bắt đầu một nghiên cứu mở rộng  Ceres. Phi thuyền không có trang bị  nhìn xem đời sống,  nhưng có thể thử nghiệm tìm kiếm hóa học  thuận lợi cho bề mặt Ceres  

     f - Triton  Mặt trăng khổng lồ  của Sao Hải Vương - Neptune 

        Triton, Mặt trăng khổng lồ của Sao Hải Vương bay quỉ đạo thụt lùi  , ngược lại  hướng quay tròn của Hải Vương, có lẽ vì nó đã bị chụp bắt khi nó đến quá gần  cách đây hàng triệu năm .  Sự cố giật mạnh này  phải làn nung chảy nội tâm  đông giá của Triton . Bề mặt Triton  có nhiệt độ -390 o F, nhưng rất có thể gần lõi trung tân nó, vẫn còn một lớp ấm áp và ẩm uớt .

      g-  Titan

         Titan là mặt trăng  lớn nhất của  Sao Thổ, có một khí quyễn sắc thái methane , dày  và những hồ hydrocarbons lỏng , có thể   hổ  trợ một dịch bản  hóa học hửu cơ  tiền nhân đời sống trên hành tinh Trái Đất. Nhiệt độ ở đây quá thấp   cho bất kỳ một   lọai sinh học nào đã biết , dù các đụng chạm  của dạnh hình sao - asteroid   có thể tạo ra những ốc đảo tạm thời .. và đời sống  chứa đầy những điều đáng ngạc nhiên

      h -  Ganymede   

          Bay  quanh qủi đạo Sao Mộc  ngay phía sau Europa , mặt trăng khổng lồ Ganymede  kích thước lớn hơn hành tinh Sao Thủy - Mercury, có vẽ như là không chuyễn động được  phần ngòai , nhưng  nội tâm có thể  ấm áp và họat động tích cực . Sứ mệnh  của JUICE- Âu châu sẽ phóng lên năm 2022 sẽ tiết lộ nhiều hơn về hình thành  Ganymede  , cùng lúc sẽ  nghiên cứu Europa  nữa .

      i - Diêm Vương - Pluto

             Đời sống trên Sao Diêm Vương ? Không điên cuồng như chúng ta tưởng . Cách đây khá lâu, Pluto  được năng động nhờ một va chạm khổng lồ, tạo ra mặt trăng Charon của Diêm Vương đã nung chảy  theo tiến trình . Ở đây vẫn còn một   tầng ngậm nước - aquifer có lẽ bị khóa kín  bên trong. Phi thuyền New Horizons   sẽ vượt qua Pluto vào tháng bảy năm 2015 mang theo 7 thiết bị  hầu quan sát chu đáo hành tinh lùn này.  Theo Alan Stern, chánh chuyên viên điều nghiên New Horizons,  hiểu biết chúng ta về Sao Diêm Vương  ngày nay rất sơ sài, không khác chi mấy hiểu biết về Sao Hỏa cách đây 50 năm . New Horizons sẽ thay đổi điều này . Ngày 25 tháng giêng 2015, các máy chụp hình xa tầm  của phi thuyền đã chụp những  đo lường  chi tiết  các bụi bặm và các hạt tử đã sạc rồi,  ở môi trường  hành tinh lùn này  kể từ giữa tháng giêng năm 2015 . Nhiều dữ liệu khác sẽ được thu thập thêm vào mùa hè 2015  vào ngày 14 tháng 7 năm 2015 , khi phi thuyền đến gần Pluto, chỉ cách xa  bề mặt Pluto  7 700 dặm Anh( 1332 km ). Làm ra bản đồ nhiệt độ   đa màu của bề mặt Pluto,  tìm kiếm các rạng đông - aurora   trên khí quyển mỏng tính của hành tinh .  Dân gian sẽ nhìn thấy lần đầu tiên những hình ảnh độ phân giải cao - high definition images . Cho đến nay những hình ảnh tốt nhất các nhà thiên văn học  làm ra được chỉ là vài pixels lờ mờ, Viễn Vọng kính Hubble Space  Telescope  chụp cách đây  một chục năm. Hiện diện của một hành tinh xa xăm hơn Sao Hải Vương - Neptune  đã được giả thiết  đầu thế kỷ thứ 20, sau khi các nhà khoa học chú ý tới  những  rối loạn  trên các quỉ đạo các Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương - Uranus  . Các dao động này thật ra là những đo lường sai lầm,  nhưng mấy chục năm  tìm kiếm “ Hành tinh - Planet X” giúp các nhà thiên văn học tìm thấy Pluto năm 1930 . Dù cách xa và kích thước nhỏ, các nhà khoa học cũng đủ khả năng lượm lặt một số thông tin  từ các dữ liệu hiếm hoi thu thập .  Bằng cách  quan sát các  chuyễn động Pluto xuyên qua bầu trời đêm, họ tính tóan ra là Pluto cần  248 năm Trái Đất- Earth years   để xoay  một vòng quanh  Mặt Trời . Vì lẽ  độ sáng của Pluto dao động theo mô hình đều đặn, họ nghĩ rằng Pluto xoay quanh trục mình một vòng hòan tòan,   cứ mỗi 6.4 ngày Trái Đất.

    Các nhà thiên văn học cũng cho biết   là hành tung Pluto khác  xa các lối mòn  trên hay dưới các hành tinh chánh khác  ở bầu trời đêm chúng ta;   dẫn họ tới kết luận là quỉ đạo mặt phẳng của Pluto có một độ nghiêng đặc biệt . Quan sát chặc chẻ hơn, tiết lộ là Pluto  có ít nhất là 5 mặt trăng , lớn nhất là Charon , kích thước bằng tiểu bang Texas - Hoa Kỳ . Sau khi nhìn xem  cách nào trọng lực Pluto ảnh hưởng đến di động của các mặt trăng này, các nhà khoa học có cảm giác là   khối lượng và thể tích  của hành tinh lùn to lớn  mức nào  và  bao nhiêu số này làm bằng đá và nước đá .

       Quan sát ánh sáng Mặt trời phản chiếu khỏi Pluto qua một lăng kính, các nhà  thiên văn đã đủ sức  dò ra methane,  nitrogen và carbon monoxide  đông giá trên bề mặt nó. Họ cũng qui định được là không có  nuớc đá - water ice . Các nhà khoa học cũng ước lượng gần đúng nhiệt độ bề mặt Pluto,   bằng cách dùng viễn vọng kính nhìn xem các phóng xạ phát ra t ừ bề mặt Pluto sau khi hành tinh đã du hành  xuyên qua  không gian hàng tỉ ( ngàn triệu ) dặm Anh.

       Vài thập niên qua,  các nhà khoa học chạm mặt  một bức tưòng.  Theo Binzel   giáo sư Viện MIT , đồng chánh chuyên viên điều tra  của New Horizons , ở thời điểm nào đó,  chúng ta gặp tối đa thông tin có thể biết được và   cách duy nhất tiến tới thêm hiểu biết là phóng lên một phi thuyền.  NASA đã  muốn đi tới Pluto  nhiều lần trong 25 năm vừa qua, nhưng  3 sứ mệnh  trước đây là Pluto Fast Flyby,  Pluto Express và Pluto Kuiper Express  đều bị xếp vào ngăn tủ hay bải bỏ.  New Horizons được bật đèn xanh năm  2001 với một ngân sách eo hẹp là  700 triệu đô la Mỹ . Theo  Dave Jewitt, nhà  Thiên văn Viện đại học UCLA, đây là một tiến bộ chưa từng làm được,  với các   viễn vọng kính trên mặt đất.

    Sứ mệnh đã  được thúc đẩy thêm nhờ khám phá năm 1992  của Jewitt   và sinh viên cao học Jane Luu  là Pluto   không đơn độc  ở băng xa xăm  của hệ thống mặt trời , nay gọi tên là  Đai Kuiper Belt . Hơn 1500 vật thể Kuiper đã được khám phá đến nay, một sở thú   thân thể vũ trụ  thành phần, kích thước, màu sắc  khác nhau.  Thỉnh thỏang , các   thân thể  bị đánh văng ra khỏi  quỉ đạo xa xôi của  mình  và bay vọt lên  tận hệ thống mặt trời bên trong , nhả ra khí và bụi bặm,  khi chúng gặp  mặt trời ấm áp lần đầu tiên.  Chúng có tên là những sao chổi - comets  thời gian ngắn .

     Một số phi thuyền ít ỏi đã bay ngang qua các sao chổi này, kể cả  Phi thuyền quỉ đạo  Rosetta  của Cơ quan  Không gian Âu Châu . Nhưng  cuộc  New Horizons viếng thăm  Pluto  sẽ cung cấp một thóang nhìn đầu tiên của một vật thể Đai Kuiper  nơi Pluto cư ngụ lúc sinh thành.  Pluto  là thành viên  biết được  lớn nhất ở Đai Kuiper , nhưng không quá lớn . Hành tinh lùn Eris   gần có kích thước  Pluto, có lúc các nhà thiên văn cho là có thể lớn hơn một thời gian ngắn , nhưng nay thì  cho là nhỏ hơn đôi chút .

   Pluto vẫn còn được xem là một hành tinh đầy đủ tư cách  khi New Horizons  tung lên khỏi Trái Đât năm 2006, nhưng nó đã  bị hạ thấp xuống thành một hành tinh lùn vài tháng sau đó.  Hiệp hội Thiên Văn Quốc tế  , qui định nhưng xếp hạng này   nói rằng Pluto không xứng đáng làm hành tinh đầy đủ tư cách  vì nó không đủ  vạm vỏ   để ngăn ngừa  những vật thể  kích thước tương tự  thành hình trong  khu vực nó ở hệ thống mặt trời.

   Sỉ nhục này không làm cho các nhà khoa học New Horizons  ngưng mô tả   các các sứ mệnh của họ   là một  thám hiểm hành tinh . Theo  Weaver , người đã  gíup tìm ra  4 trong số 5 mặt trăng của Pluto được xác nhận, ngày nay , Weaver nghĩ rằng  gọi Pluto là một hành tinh lùn    vẫn còn làm cho Pluto là một hành tinh chính hiệu . Ngay cả khi kích thước Pluto   tỏ ra nhỏ hơn tiên liệu,  Bizel nói rằng  ông không thất vọng gì cả .  Nhản hiệu dán vào Pluto  không dính dáng gì tới  tìm hiểu  về Pluto.  Suốt năm 2015 ,  New Horizons sẽ  cố tâm thu thập  dữ liệu từ Pluto , các mặt trăng của Pluto  và vùng địa phương.  Các nhà khoa học  tiên liệu  là phải đến mùa thu năm 2016  phi thuyền mới  cung cấp kho tàng dữ liệu về Trái Đất .

    Lúc đó New Horizons  có lẽ đang trên đường bay tham viếng  các vật thể khác của Đai Kuiper , nếu NASA lựa chọn  nới rộng sứ mệnh.  Các nhà khoa học  đã xác định   2 thí sinh , mỗi một thí sinh  có kích thước  Quận Cam- Orange County ( nơi  Việt kiều khá giả đông nhất thế giới ? )  họ muốn  nghiên cứu , khi  sứ mệnh   sơ khỏi chấm dứt.   Stern nói rằng          

có một tỉ  dặm Anh khác  xa hơn và năm 2019, chúng ta mới đến đó được .  Thế nhưng các nhà thiên văn  không muốn mất cơ hội này, để viếng thăm  các vật thể  hiện đang đông giá sâu đậm, kể từ bình minh của hệ thống mặt trời.   Ông nói thêm : phi thuyền mạnh khỏe  và đầy nhiên liệu. Các dụng cụ , thiết bị được chấp nhận đi xa hơn nữa !   

  3-  Cách nào tìm ra đời sống  khi có một đá không gian hứa hẹn ?

  a- Thử nghiệm về họat động chuyễn hóa  

   Cố công đầu tiên  nghiêm trọng hầu tìm ra đời sống ngọai nhân - alien life  là  vào năm 1976  , khi  hai máy dò sinh đôi  Viking Probes    sàng sẩy các sinh vật  bằng cách trộn lẫn đất Sao Hỏa  với các dưỡng liệu  và carbon  phóng xạ .  Thành qủa  âm tính ,  ( hắc bạn đã biết ) , nhưng là do  hóa chất  phức tạp của đất dai làm mù mơ đi.

  b-  Theo dõi Nước

     Khảo cứu hiện nay của NASA về Sao Hỏa , do xe lăn rover  Curiosity trị giá 2.5 tỉ đô la dẫn đạo , tụ điểm trên  học hỏi là  hành tinh  này  có một lúc  chứa môi trường   ấm áp và ẩm ướt không ?  Nghiên cứu của  Gale Crater   có lẽ đáng khích lệ  : tiếc thay những cố gắng này  chỉ trình  bày là Sao Hỏa có thể  có đời sống vững bền, không phải  là đời sống hiện hửu ở Sao Hỏa .

     c-  Rà dò - scan  về hửu cơ

     Lấy các bài học  từ Viking và Curiosity ,   xe rover  đang chế tạo  Mars 2020 của NASA   sẽ gồm có 2 dụng cụ  rà dò  môi trường  cho các dấu hiệu hợp chất hửu cơ.  Kỷ thuật này   bao gồm  một lô đất đai  và không  làm những giả thiết  về chuyễn hóa ở đời sống trên Sao Hỏa.

     d- Nhìn xem tổ chức hóa học

     Một lề lối khác  sẽ là tìm kiếm  các mô hình hóa học gỏi ý   họat động  sinh học.  Chẳng hạn,   DNA  đầy  các chủ đề quán xuyến phân tử lập lại -  repeating molecular motifs .  Tế nhị  hơn là không có  các kim lọai   mang theo nitrogen thiên nhiên  . Thế cho nên một dàn trải  các hợp chất nitrogen  sẽ làm phất cờ đỏ .  

      e-  Đo lường tiềm thế  điện

      Mọi đời sống thao tác năng lượng điện.  Nếu tiềm thế  điện ở đất rớt xuống liên tục theo bề sâu  ( như đã xảy ra trên Trái Đất )   thì điều này   có thể  biểu lộ  những dân số vi trùng  kế tiếp nhau  đã kéo đi  electrons từ môi trường.  Nó có thể là  Tiếp Xúc Đầu tiên - First Contact   thấp kém , nhưng cũng  rất cách mạng rồi đó !   



    ( Irvine , Nam Ca Li- Hoa Kỳ ngày 26 tháng giêng năm 2015 )


 
  Số lượt người đọc kể từ 1 July 2013: 169599 visitors (1319250 hits) on this page!  
 
=> Do you also want a homepage for free? Then click here! <=