Cẩm nang thám hiểm vũ trụ (Phần 3)

MỘT QUAN ĐIỂM CHÍNH LUẬN CỦA KHOA HỌC

Từ lúc còn nhỏ, chúng ta đã được dạy rằng các khoa học được phân chia thành những ngành khác nhau: sinh học, hóa học, vật lí học, và vân vân. Khi chúng ta tiếp tục học lên phổ thông, thì sự phân chia này dường như thêm sâu sắc. Sinh học không chỉ là “sinh học” nữa – nó là sinh học phân tử, sinh học tế bào, sinh học các hệ thống, sinh học tiến hóa, và vân vân. Hóa học phân chia thành hóa học vô cơ, hóa học khí quyển, hóa học vật liệu, và vân vân. Một khi bạn vào cao đẳng hay đại học, thì đôi khi những ngành con này trông khác nhau như ban ngày và ban đêm vậy.

Tuy nhiên, tất cả khoa học đều liên hệ với nhau và đều bị chi phối bởi những quy luật cơ bản giống nhau. Cơ sở vật lí giữa hai quả billiard là giống với cơ sở vật lí giữa hai hành tinh. Có một số cái phức tạp và khác biệt nhất định, nhưng các nguyên lí cơ sở là giống nhau.

Nghiên cứu Vũ trụ đặc biệt hay ở chỗ mang các lĩnh vực khác nhau của khoa học lại với nhau trên Trái đất này. Thiên văn học và vật lí học hòa quyện hoàn toàn với hóa học, từ cách các ngôi sao bùng cháy cho đến cách gió thiên hà gieo rắc các nguyên tố trong không gian. Thiên văn học còn có kết nối tự nhiên với địa chất học (nghiên cứu các hành tinh khác và các vật thể trong Hệ Mặt trời và xa hơn nữa), sinh học (cố gắng tìm xem sự sống có thể tồn tại ở đâu và như thế nào), và nhiều ngành khác. Tóm lại như sau: Tất cả khoa học đều phục vụ chúng ta trong cuộc truy tìm khám phá và tìm hiểu cái chưa biết.

Băng phủ Hồ Fryxell ở Nam Cực là kết quả của các sông băng tan chảy. Nước ngọt vẫn ở trên mặt hồ và đóng băng, đậy kín phần nước mặn ở sâu bên dưới.

Không có đường phân chia thật sự nào giữa khí quyển của hành tinh chúng ta và phần còn lại của không gian vũ trụ. Các nhà khoa học nghĩ độ cao khoảng 100 km phía trên mặt đất là “trên cùng của khí quyển”, như ảnh chụp ở đây cho thấy.

ẢNH: SỰ SỐNG CỰC ĐỘ TRÊN TRÁI ĐẤT

VƯỜN QUỐC GIA YELLOWSTONE

Sự sống tạo ra một ma trận màu sắc đẹp mắt ở con suối nước nóng trong Vườn quốc gia Yellowstone, tại nơi giáp ranh giữa ba bang Wyoming, Montana, và Idaho ở Mĩ. Các nhà khoa học đã tìm thấy nhiều loại khác nhau của sự sống (gọi là vi sinh vật) sinh sống trong những cái hồ ở đó. Vì nước trong những con suối có thể cực kì nóng, nên những sinh vật nhỏ xíu này, một số có cấu tạo đơn bào và số khác có cấu tạo đa bào, được gọi là “ưa cực độ”. Những sinh vật ưa cực độ khác nhau sinh sống trong những nhiệt độ khác nhau, và màu sắc của một vùng nhất định được xác định bởi loại sinh vật đang sống trong đó. Bằng cách nghiên cứu các sinh vật ưa cực độ trên Trái đất, các nhà khoa học đang cố gắng nắm hiểu về nơi sự sống có thể tồn tại trong những môi trường tương tự ở đâu đó khác trong Hệ Mặt trời.

VỊNH CÁ MẬP

Trong khoảng 85% chiều dài lịch sử của sự sống trên Trái đất, chỉ có những sinh vật nhỏ xíu gọi là vi khuẩn tồn tại. Bằng chứng vĩ mô duy nhất của hoạt động của chúng được bảo tồn bởi những stromatolite, chúng là những cấu trúc đá, hình mái vòm hình thành trong vùng nước nông. Chúng tích tụ theo năm tháng bởi sự chồng thêm lớp có chứa vi khuẩn sống trong đó. Sự sinh-tích tụ này chủ yếu xảy ra ở các hồ và đầm phá nơi có các điều kiện cực độ - ví dụ như độ mặn rất cao – ngăn giới động vật bén mảng đến gần. Một địa điểm có những stromatolite như thế còn tồn tại là Khu bảo tồn thiên nhiên Hồ ven biển Hamelin nằm trong Vịnh Cá Mập, Tây Australia. Stromatolite mang đến cho các nhà khoa học cơ hội nghiên cứu thế giới trông như thế nào khi chỉ có vi khuẩn tồn tại trên Trái đất.

CÁC LỖ XANH Ở BAHAMAS

Trong hơn một tỉ năm khi hành tinh của chúng ta còn rất trẻ, các đại dương của Trái đất không có oxygen. Các vi sinh vật sống trong đại dương tiêu thụ ánh sáng qua quá trình quang hợp, nhưng chúng không sản sinh oxygen. Ngày nay, trong những hang động sụt lún gọi là “lỗ xanh” tìm thấy trên những hòn đảo ở Bahamas, các nhà khoa học nghiên cứu những bông hoa dày đặc gồm các vi khuẩn màu tía và màu lục cũng khai thác ánh sáng mà không sản sinh oxygen. Kiểu sống này trái với kiểu sống của thực vật hiện đại và những vi khuẩn nhất định tạo ra oxygen là một phụ phẩm của sự quang hợp, cung cấp bầu khí quyển giàu oxygen cho nhân loại và sự sống khác trên hành tinh. Một đội gồm các nhà khoa học và chuyên gia thợ lặn thám hiểm hang động đã chụp bức ảnh này của một lỗ xanh trong một chuyến thám hiểm do National Geographic tổ chức.

SVALBARD

Ở ngoài khơi phía bắc Na Uy, ở sâu bên trong Vòng cực Bắc, là một quần đảo xa xôi có tên gọi là Svalbard. Do hoạt động phun trào xảy ra dưới băng hà hồi khoảng một triệu năm trước, vùng này có một kết hợp độc nhất vô nhị gồm núi lửa, suối nước nóng, và đất băng vĩnh cửu (khi đất bị đóng băng trong ít nhất hai năm hoặc lâu hơn). Svalbard đem đến một cơ hội lớn để nghiên cứu tương tác giữa nước, đá, và các dạng sống nguyên thủy trong một môi trường giống-Hỏa tinh. Các nhà khoa học đến đây để kiểm tra các giao thức, các thủ tục, và trang thiết bị cần thiết để phát hiện vết tích của các nguyên tố cần thiết cho sự sống trên sao Hỏa.

CẨM NANG THÁM HIỂM VŨ TRỤ
Kimberly Arcand và Megan Watzke
Trần Nghiêm dịch
Phần tiếp theo >>

Bài trước | Bài kế tiếp