Vì sao nước ở sao Hỏa biến mất?

Nguyên nhân từ bão bụi?

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, trong các cơn bão bụi, nước từ bề mặt hành tinh đã bốc lên tầng trên của bầu khí quyển. Đây là nơi nước biến thành các nguyên tử hydro, sau đó rời bầu khí quyển của sao Hỏa bay vào không gian.

Theo các nhà khoa học, quá trình này đã ảnh hưởng đến sự tiến hóa của khí hậu trên Hành tinh Đỏ. Nghiên cứu cũng lưu ý rằng, lượng nước trong bầu khí quyển trên cao thay đổi theo mùa, đạt đỉnh vào mùa hè ở phía nam hành tinh và tăng lên khi có bão bụi.

Trước đó, các nhà khoa học đã tìm ra bằng chứng mới về sự tồn tại của nước trên sao Hỏa bằng cách phân tích kết cấu của một thiên thạch tìm thấy ở sa mạc Sahara.

Trong thành phần khoáng chất của thiên thể này, các chuyên gia đã phát hiện ra dấu hiệu của phản ứng oxy hóa đặc trưng cho nước. Theo nhận định của một trong những tác giả nghiên cứu, hiện tượng này có thể xảy ra nếu trên bề mặt hoặc trong lòng sao Hỏa 4,4 tỷ năm về trước từng có nước tồn tại.

Thoát nước theo mùa

Hành tinh Đỏ đang mất nước nhanh hơn những gì lý thuyết cũng như các quan sát trước đây cho thấy. Trước đó, một nhóm nghiên cứu quốc tế cũng tiết lộ rằng, hơi nước đang tích tụ với số lượng lớn và tỷ lệ bất ngờ, ở độ cao hơn 80 km trong bầu khí quyển sao Hỏa. Khả năng thoát nước sẽ tăng lên rất nhiều trong một số mùa nhất định.

Sự biến mất dần dần của nước (H2O) xảy ra trong bầu khí quyển phía trên của sao Hỏa. Cụ thể, ánh sáng mặt trời và hóa học tách các phân tử nước thành những nguyên tử hydro và oxy.

Trong khi đó, lực hấp dẫn yếu của sao Hỏa không thể ngăn cản chúng thoát ra ngoài không gian. Vì thiếu bầu khí quyển, những phân tử đó biến mất vào không gian. Điều này xảy ra một cách từ từ. Tuy nhiên, hiện tại, tốc độ của quá trình này dường như trở nên nhanh hơn bao giờ hết. Điều này có nghĩa là Hành tinh Đỏ có thể mất nhiều nước hơn ước tính trước đây.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế, do nhà nghiên cứu Franck Montmessin của Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS) dẫn đầu tiết lộ rằng, hơi nước đang tích tụ với số lượng lớn và tỷ lệ bất ngờ ở độ cao hơn 80 km trong khí quyển sao Hỏa.

Các phép đo cho thấy, các túi khí quyển lớn thậm chí còn ở trạng thái siêu bão hòa, với khí quyển chứa lượng hơi nước gấp 10 - 100 lần so với nhiệt độ về mặt lý thuyết. Với tốc độ siêu bão hòa quan sát được, khả năng thoát nước sẽ tăng lên rất nhiều trong một số mùa nhất định.

Những kết quả này được công bố trên tạp chí Science vào ngày 9/1/2020. Kết quả thu được nhờ tàu thăm dò Trace Gas Orbiter từ chương trình ExoMars. Đây là dự án được thực hiện bởi sự phối hợp giữa Cơ quan Vũ trụ châu Âu và Cơ quan vũ trụ Nga Roscosmos.

Bài toán khó

Giống như Trái đất, sao Hỏa từng “ngập trong nước”. Tuy nhiên, có vẻ như phần lớn lượng nước này đã biến mất theo thời gian. Các nhà khoa học cũng lưu ý rằng, bầu khí quyển của sao Hỏa chứa lượng hơi nước gấp 100 lần so với nhiệt độ cho phép của hành tinh. Nước có thể thoát ra nhiều hơn trong các mùa bão và ấm của hành tinh. Điều này có thể giải thích cho sự biến mất đột ngột của nước ở một mức độ nào đó.

Sao Hỏa gần như khô hoàn toàn và nước tồn tại trong các chỏm băng của nó ở dạng đóng băng. Vì bất cứ thứ gì còn lại của nước đang biến mất nhanh chóng, hy vọng của chúng ta về việc phát hiện ra sự sống ngoài hành tinh và cơ hội nhân loại chuyển đến sống trên sao Hỏa có thể đang giảm dần.

Chia sẻ về vấn đề này, Scott King - Giáo sư Khoa học địa lý tại Trường Đại học Bách khoa Virginia (Mỹ), cho biết: “Có một số bằng chứng cho thấy, vào một thời điểm nào đó trong quá khứ, lượng nước trên bề mặt sao Hỏa nhiều hơn so với ngày nay. Lượng nước này đi đâu là một trong những câu đố lớn đối với chúng ta”.

Cũng theo nhà địa vật lý này - người đã dành nhiều thời gian nghiên cứu về các vùng hút chìm trên Trái đất, ông đã vô cùng ngạc nhiên về sự biến mất của nước khỏi bề mặt sao Hỏa. Bởi, ở Trái đất, nước phản ứng với đá trên và dưới đáy đại dương.

Những tảng đá biến đổi nước đó được đưa vào đới hút chìm do chuyển động của các mảng kiến ​​tạo. Hiện tượng này di chuyển từ 150 - 300 tấn nước mỗi năm từ bề mặt vào bên trong Trái đất. Đây được coi là một cách “khá hiệu quả” để loại bỏ nước khỏi bề mặt.

Tuy nhiên, cơ chế đó không hoạt động trên sao Hỏa vì không có kiến ​​tạo mảng hoặc hút chìm. Các tàu thăm dò và robot được gửi đến sao Hỏa đã xác định được các loại đá và khoáng chất hình thành khi có nước, bao gồm một số khoáng chất và đá tương tự được tìm thấy dưới đáy đại dương của Trái đất.