Sao Hỏa có thể ẩn chứa đại dương nước bên dưới lớp vỏ

Bình luận Văn Thiện • 03:54, 27/03/21

Giúp NTDVN sửa lỗi

Một nghiên cứu mới cho thấy lượng nước tương đương một đại dương có thể vẫn bị chôn vùi trong lớp vỏ của sao Hỏa và không bị mất vào không gian như nhiều người vẫn nghĩ lâu nay.

NASA cho biết các công trình nghiên cứu trước đó cho thấy một đại dương nước sâu từ 100 đến 1.500 mét từng bao phủ toàn bộ bề mặt của sao Hỏa. Lượng nước của đại dương này tương đương với một nửa Đại Tây Dương trên Trái đất. Vì hầu như sự sống có mặt ở khắp mọi nơi có nước trên Trái đất, nên có khả năng sao Hỏa từng là nơi có sự sống.

Tuy nhiên, sao Hỏa hiện tại lạnh và khô. Trước đây, các nhà khoa học cho rằng sau khi hành tinh đỏ mất từ trường bảo vệ, bức xạ và gió Mặt trời đã lấy đi phần lớn không khí và nước của nó.

Nhưng những phát hiện gần đây cho thấy sao Hỏa không thể mất hết nước vào không gian. Dữ liệu từ sứ mệnh MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) của NASA và tàu quỹ đạo Mars Express của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu tiết lộ rằng với tốc độ nước biến mất khỏi bầu khí quyển của hành tinh đỏ, sao Hỏa sẽ mất đi một đại dương nước chỉ sâu 3 đến 25 m trong suốt 4,5 tỷ năm.

Giờ đây, các nhà khoa học nhận thấy rằng phần lớn nước mà sao Hỏa có thể vẫn ẩn trong lớp vỏ của hành tinh này, bị khóa chặt trong các cấu trúc tinh thể của đá bên dưới bề mặt của nó. Họ đã trình bày chi tiết những phát hiện của trên tạp chí Science và tại một hội nghị khoa học.

Hai cơ chế mất nước của sao Hỏa

Sử dụng dữ liệu từ các chuyến đi trên và tàu vũ trụ quay quanh sao Hỏa, cũng như các thiên thạch từ hành tinh này, các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình ước tính lượng nước ban đầu và lượng nước hành tinh đỏ có thể mất đi theo thời gian. Các cơ chế đằng sau sự mất mát này bao gồm nước thoát ra ngoài không gian, cũng như kết hợp vào thành phần hóa học của các khoáng chất.

Một cách để các nhà khoa học ước tính lượng nước mà sao Hỏa mất vào không gian là phân tích nồng độ hydro trong bầu khí quyển và đất đá của hành tinh này. Mỗi nguyên tử hydro đều chứa một proton trong hạt nhân của nó, nhưng nếu hạt nhân này có thêm neutron, nó sẽ trở một đồng vị nặng hơn được gọi là deuteri. Hydro nhẹ thông thường thoát ra khỏi lực hấp dẫn của hành tinh dễ dàng hơn.

Bằng cách so sánh tỷ lệ nguyên tử hydro nhẹ và nguyên tử deuteri nặng trong các mẫu sao Hỏa, các nhà nghiên cứu có thể ước tính lượng hydro thông thường mà hành tinh đỏ có thể đã mất theo thời gian. Những ước tính về lượng hydro trên sao Hỏa có thể phản ánh lượng nước biến mất khỏi hành tinh này bởi vì mỗi phân tử nước được tạo thành từ hai nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học phát hiện ra các phản ứng hóa học có thể khiến từ 30% đến 99% lượng nước ban đầu trên sao Hỏa phải bị khóa lại thành các khoáng chất và bị chôn vùi trong lớp vỏ hành tinh đỏ.

Tác giả chính của nghiên cứu Eva Scheller cho biết: “Bất cứ khi nào bạn để một tảng đá tương tác với nước, sẽ có một loạt các phản ứng hóa học phức tạp tạo nên một khoáng chất ẩm ướt”.

Cô nói thêm: "Quá trình này cũng xảy ra trên hành tinh Trái đất, chẳng hạn như trong bùn, nhưng núi lửa trên Trái đất tái chế nước trở lại bầu khí quyển. Vì sao Hỏa không chứa các mảng kiến tạo nên những thay đổi này là vĩnh viễn".

Tinh chỉnh kết quả

Nhìn chung, các nhà nghiên cứu cho rằng sao Hỏa đã mất từ 40% đến 95% lượng nước trong thời kỳ Noachian của nó khoảng 4,1 tỷ đến 3,7 tỷ năm trước. Mô hình của họ cho thấy hành tinh đỏ trở nên khô cằn như hiện tại vào khoảng 3 tỷ năm trước.

Scheller nói với Space.com: "Sao Hỏa về cơ bản đã trở thành hành tinh khô cằn mà chúng ta biết ngày nay cách đây 3 tỷ năm".

Scheller lưu ý rằng, các ước tính mới về lượng nước bị chôn vùi trong lớp vỏ sao Hỏa có độ chênh lệch lớn là do hiện tại chúng ta không chắc chắn về tốc độ mất nước vào không gian của sao Hỏa trong quá khứ xa xôi.

Tuy nhiên, cô ấy giải thích thêm rằng tàu thăm dò Perseverance của NASA, đã hạ cánh trên sao Hỏa vào tháng 2, có thể giúp tinh chỉnh những ước tính này: "Vì con tàu sẽ đi đến một trong những phần cổ xưa nhất của lớp vỏ sao Hỏa, và do đó nó có thể giúp chúng ta khắc phục ước tính quá trình mất nước trong quá khứ vào lớp vỏ tốt hơn nhiều”.

Scheller cảnh báo rằng, mặc dù phần lớn nước mà sao Hỏa có vẫn bị khóa lại trong lớp vỏ của nó, nhưng điều đó không có nghĩa là bất kỳ phi hành gia nào trong tương lai tới hành tinh này sẽ thấy dễ dàng khai thác nước để duy trì sự sống của họ ở đó.

Cô nói: "Nhìn chung, vẫn không có nhiều nước trong lớp vỏ sao Hỏa, vì vậy bạn sẽ phải nung rất nhiều đá để có được một lượng nước đáng kể".

Văn Thiện

Theo Space.com, guardianmag



BÀI CHỌN LỌC

Sao Hỏa có thể ẩn chứa đại dương nước bên dưới lớp vỏ