Tháng 8/2012, robot Curiosity được NASA gửi lên sao Hỏa, với nhiệm vụ chính là điều tra về khí hậu và địa chất tại sao Hỏa.
Trong hơn 6 năm qua, robot tự hành (rover) của NASA đã hoàn thành nhiệm vụ rất tốt, gửi về nhiều tư liệu và hình ảnh có giá trị từ hành tinh Đỏ. Nhưng mới đây NASA bỗng nhận ra rằng khả năng của Curiosity không chỉ có vậy.
Chúng ta vẫn còn có cách khác để tận dụng nó, và đó là để đo lường trọng lực tại những nơi robot đi qua. Đây cũng là lần đầu tiên các chuyên gia có thể tính toán chính xác mật độ đất đá dưới bánh xe của Curiosity.
"Curiosity mới đây đã có một sứ mệnh mới sau quãng thời gian làm nhiệm vụ kéo dài 6,5 năm," - Kevin Lewis, chuyên gia địa chất từ ĐH Johns Hopkins cho biết.
"Nó cho chúng ta có thêm thông tin mới về bề mặt của sao Hỏa - những thông tin khác hẳn so với nhiệm vụ vốn có của nó."
Đây là lần đầu tiên NASA tiến hành đo lường lực hấp dẫn trên một hành tinh khác với Trái đất. Tuy nhiên nếu xét trên phạm vi các vật thể ngoài vũ trụ thì năm 1972, các phi hành gia trên tàu Apollo 17 đã từng thử đo trọng lực trên Mặt trăng rồi.
Điều đáng nói là Curiosity không được trang bị hấp dẫn kế (gravimeter). Bù lại, robot này lại sở hữu bộ đo gia tốc rất nhạy, nằm trong hệ thống định vị của. Và hấp dẫn kế thực chất cũng là một bộ đo gia tốc, vì nó đo gia tốc của lực hấp dẫn.
Các chuyên gia sau đó nhận ra rằng chỉ cần thay đổi một chút chức năng của bộ đo gia tốc này là chúng ta có thẻ thực sự tính toán được lực trọng trường trên sao Hỏa. Và nếu vậy thì hơn 6 năm qua, Curiosity đã thực hiện phép đo ấy đến cả trăm lần rồi tại mỗi địa điểm mà nó dừng chân.
Tổng cộng, chúng ta có dữ liệu tại hơn 700 địa điểm tại miệng núi lửa Gale và sườn núi M. Sharp. Các chuyên gia sau đó đã tính toán được gia tốc trọng trường của cả hành tinh Đỏ, rồi chỉnh sửa được cả các dữ liệu về trục và nhiệt độ nữa.
Đó là chưa kể, họ còn tính được mật độ đất đá trên bề mặt hành tinh này. "Chúng ta có thể đo được mật độ các vật liệu tại miệng núi lửa Gale. Và kết quả là mật độ đất đá ở đây không dày như chúng ta tưởng," - trích lời Travis Gabriel, chuyên gia địa chất học.
Mật độ đất thì có ý nghĩa gì?
Khi mật độ đất đá được xác nhận là mỏng hơn những dữ liệu trước đó, điều này có nghĩa rằng NASA đã nhầm về quá trình hình thành của một số ngọn núi trên sao Hỏa, mà cụ thể là núi Sharp. Nói một cách chính xác hơn thì các giả thuyết về ngọn núi ấy đều đã sai.
Miệng núi lửa Gale và núi M. Sharp
Các giả thuyết trước kia cho rằng miệng núi lửa Gale từng một thời chứa đầy trầm tích, sau đó điều kiện thời tiết khắc nghiệt trên sao Hỏa đã bào mòn và tạo ra một ngọn núi khổng lồ - chính là núi Sharp. Nhưng nếu vậy, các lớp trầm tích phải bị nén xuống lớp dưới, nghĩa là mật độ phải cao hơn. Đằng này, bằng chứng lại cho thấy điều ngược lại.
"Lớp đất tầng thấp của núi Sharp có độ xốt quá cao. Theo giả thuyết, đáng ra lớp đất này phải dày đặc hơn và cứng hơn." - Lewis cho biết.
Còn với thực tế lớp đất tại chân núi Sharp xốp hơn, nhiều khả năng các lớp trầm tích được gió phân phối và độn lên cao, thay vì nén xuống dưới.
"Còn rất nhiều câu hỏi về quá trình hình thành địa chất của núi Sharp, nhưng nghiên cứu này đã đem lại một mảnh ghép quan trọng," - trích lời Ashwin Vasavada, chuyên gia của dự án Curiosity.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science.