[Kiến thức] Màu tím và “Giả thuyết về Trái Đất màu tím”

Hành tinh xanh xinh đẹp mà chúng ta gọi là nhà, thực sự trông nó có màu tím vào những ngày sơ khai, theo “Giả thuyết Trái Đất màu tím”.

COLORSCOPE là loạt bài nghiên cứu về màu sắc của CNN, khám phá sự nhận thức của từng nền văn hóa riêng biệt đối với mỗi màu sắc khác nhau; đem đến những khái niệm ít người biết đến nhất về một thế giới màu sắc lộng lẫy đa góc nhìn.

Đi kèm mỗi bài viết là một video, được thực hiện bởi nhiều studio tài năng trên khắp thế giới. Mỗi video mang một phong cách diễn hoạt khác nhau, là cách lý thú nhất tóm gọn những khái niệm mới mẻ về từng màu, nhưng đừng quên đọc bài viết đi kèm vì nó luôn chứa đựng những điều đầy cảm hứng và tuyệt vời về màu sắc – những điều có thể bạn chưa từng biết đến trước đây.

Hành tinh xanh xinh đẹp mà chúng ta gọi là nhà, thực sự trông nó có màu tím vào những ngày sơ khai, theo “Giả thuyết Trái Đất màu tím”.

Không, không có nghĩa là từng có những cái cây màu tím, cỏ màu tím hay những con vật màu tím. Việc này diễn ra trước cả khi những sinh vật đa bào hình thành, đó là thời kì các vi sinh vật đơn bào đang thống trị hành tinh và tạo ra một sắc tím bao phủ, điều có thể thấy được từ ngoài không gian.

Những sinh vật này thống trị tuyệt đối và tồn tại với mật độ dày đặc khắp hành tinh, theo Shiladitya DasSarma, nhà vi sinh vật học kiêm giáo sư tại Đại học Maryland. DasSarma đã nghiên cứu một trong những loài vi sinh vật này và cho ra đời “Giả thuyết Trái Đất màu tím”.

Các vi sinh vật đơn bào có sắc tố tím từng thống trị trên Trái Đất vào thuở sơ khai.

Nhưng nếu như Trái Đất không phải là nơi duy nhất từng trải qua giai đoạn “màu tím” thì sao? Nếu như những giả thuyết có thể dẫn đến tiềm năng về sự sống trên các hành tinh khác, những hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta? Các nhà khoa học đang trong quá trình tìm hiểu những điều trên.

“Nó có thể tạo ra sự khác biệt khi ta nhìn vào các hành tinh khác. Chúng ta cần lưu tâm đến những sắc tố của các hành tinh có thể sẽ khác biệt khi so với Trái Đất hiện thời. Và nếu ‘Giả thuyết Trái Đất màu tím’ là đúng, nếu những vi sinh vật màu tím từng thống trị Trái Đất vào thuở sơ khai, vậy thì chúng ta có thể tìm kiếm những hành tinh khác đang trong quá trình phát triển từ những ngày đầu tiên, khi mà sắc tím có thể đang thống trị”.

Hai giả thuyết

Có vài giả thuyết khác nhau về Trái Đất màu tím giữa những nhà khoa học.

Nghiên cứu của DasSarma tập trung vào những loài vi sinh ưa mặn, và vi sinh vật vẫn tồn tại trong môi trường ngày nay, ở những nơi có nồng độ muối cao như Hồ Muối Lớn (Utah, Hoa Kỳ) và Biển Chết (nằm trên biên giới giữa Bờ Tây, Israel và Jordan). Chúng sử dụng các sắc tố võng mạc màu tím mạnh mẽ của mình – cùng loại với sắc tố thị giác trong mắt người, để hấp thụ ánh sáng và tạo ra sự tăng trưởng; ông cho rằng đó là phương thức giúp chúng tồn tại từ hàng triệu, có thể hàng tỉ năm qua.

Những sinh vật này thống trị cho đến khi có sự xuất hiện của “chất diệp lục”, loại sắc tố xanh cần thiết cho quá trình quang hợp mà ta thấy ở thực vật, thứ giúp chuyển đổi oxy trong không khí.

Các vi sinh vật màu tím thống trị cho đến khi “chất diệp lục” xuất hiện và tỏ ra ưu thế hơn trong chu trình tiến hóa.

“Điều xảy ra, theo tôi nghĩ là chất diệp lục từ quá trình quang hợp đã tỏ ra hữu hiệu hơn, có nghĩa là chúng vượt trội so với các sinh vật sắc tím. Trong chu trình tiến hóa, bạn phải phát triển từ các dạng nguyên thủy đến các hệ thống phức tạp và hữu hiệu hơn”.

Một giả thuyết khác là hành tinh chúng ta từng được bao phủ bởi các vi khuẩn màu tím cổ đại, những loài có hậu duệ mà ngày nay ta có thể tìm thấy ở những nơi không đòi hỏi nồng độ muối quá cao.

Những hồ nước này chứa đựng một thảm dày đặc loài vi khuẩn màu tím, nhưng chúng sống ở tầng nước sâu vì vậy ta không thể nhìn thấy ở phần bề mặt, theo Jennifer Glass, trợ lý Giáo sư tại Trường Khoa học Trái Đất và Khí quyển viện Công nghệ Georgia.

“Tuy nhiên, trong quá khứ trước khi quá trình tích tụ oxy trong không khí diễn ra, những loài vi khuẩn màu tím này từng tăng trưởng ở mức độ mà ta có thể thấy chúng bao phủ khắp Trái Đất”.

Nếu Trái Đất từng có sắc tím, tức là loài vi khuẩn này từng sinh sống rộng rãi. Nhưng có một phản chứng cho lý thuyết này.

Một câu hỏi lớn, và là chủ đề cho một cuộc thảo luận giữa những nhà khoa học, là liệu các loài vi khuẩn màu tím từng sống trên Trái Đất cổ đại có đủ khả năng để tự bảo vệ mình trước tia cực tím để có thể sinh sống trên bề mặt đất, giống như những thực vật ngày nay có thể làm được hay không? Các đặc trưng quang phổ của sắc tố này phải mạnh hơn nhiều nếu loài vi khuẩn này từng bao phủ bề mặt đất. (Jennifer Glass)

Tia cực tím (UV – Ultra Violet) mang nhiều năng lượng đến mức có thể đốt cháy làn da con người, mặc dù chúng vô hình trong mắt chúng ta.

Frank Stewart – Phó Giáo sư tại Viện Công nghệ Georgia khoa Sinh học, cho rằng có một bằng chứng mạnh mẽ về loài vi khuẩn màu tím mà Glass đề cập từng bao phủ trên mặt đất. Chúng thích ứng với môi trường sống thiếu oxy, một đặc trưng của đại đương thời cổ đại.

Và dù ông nghĩ là lý thuyết của DasSarma có xác suất thấp hơn, trong một email ông từng viết: “Nhưng, trong tất cả các khả năng, cả hai ý tưởng đều có giá trị và hai loài vi sinh đều đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các đặc trưng sinh học khác biệt so với những gì ta thấy ở Trái Đất ngày nay”.

Màu tím và sự sống vượt ra ngoài phạm vi Trái Đất

Trong một sự xem xét mới mà DasSarma là đồng tác giả, khám phá những dấu hiệu ban đầu về sự sống trên Trái Đất có thể cho ta biết về những hành tinh khác.

Những vi sinh vật ông nghiên cứu có thể sinh sống ở những nơi mà không thứ gì có thể phát triển được. Và ông mường tượng ra viễn cảnh về một hành tinh xa xôi nơi chúng đang là dạng sống thống trị.

“Khi kính viễn vọng ngày càng tinh vi hơn, những dự đoán sẽ đến từ việc xác định quang phổ của các hành tinh. Đó là những nơi xa xăm, và không thể thu được ánh sáng thực sự, ta chỉ có thể thấy được chúng như những ngôi sao, nhưng đó vẫn là mục tiêu. Bởi nó rất quan trọng khi có thể xác định sự sống từ những nơi khác trong vũ trụ”.

Khoa học đang tiến ngày càng gần hơn đến việc tạo ra kính viễn vọng với độ phân giải tốt hơn, giúp nhìn sâu hơn vào các hành tinh khác, theo Hilairy Hartnett, phó Giáo sư tại Trường Đại Học Khoa học và Đời Sống bang Arizona, và là đồng tác giả nghiên cứu. Một ngày nào đó, họ không chỉ có thể thấy được màu sắc của các hành tinh mà còn có thể thấy được thành phần hóa học khí quyển của chúng.

“Lý thuyết về hành tinh màu tím thực sự hấp dẫn. Nó hấp dẫn bởi tính quan trọng giúp chúng ta nghĩ về một sự thật rằng có lẽ ta không tìm kiếm về một sự sống giống Trái Đất hiện đại. Có lẽ chúng ta nên tìm kiếm sự sống giống Trái Đất ở Liên đại Thái Cổ (thời đại sơ khai), hoặc tìm kiếm sự sống giống sự sống ở tầng đáy đại dương của Trái Đất. Và chúng ta có thể nghĩ về việc chúng trông như thế nào. Nếu nó có màu sắc, nó sẽ là màu tím”.

Video Credits

Viết và dẫn chuyện: Dr. James Fox
Sản xuất: Sarah-Grace Mankarious

Studio: Buck
Executive Creative Director: Orion Tait
Executive Producer: Anne Skopas
Creative Director: Jon Gorman
Art Director: Thomas Schmid, Federico Reano
Head of Production: Kitty Dillard
2D Animation: Rasmus Bak, Chad Colby, Jon Gorman, Jaedoo Lee, Alex Perry, Federico Reano
3D Animation: Chad Colby, Trentity DeWitt, Jon Gorman, Brice Linane, Federico Reano, Arvid Volz
Music: Giacomo Smith
Sound Design: John Black

Nguồn: CNN COLORSCOPE – iDesgn dịch