Bằng chứng mới thuyết phục ủng hộ khả năng có nước lỏng sâu dưới lòng đất trên sao Hỏa đã được đưa ra ánh sáng trong một phân tích mới về dữ liệu địa chấn từ tàu đổ bộ InSight của NASA.
Vào năm 2024, các nhà nghiên cứu đề xuất rằng bề mặt sâu bên dưới của Hành tinh Đỏ, đặc biệt là từ 7,1 đến 12,4 dặm (11,5 đến 20 km), được ngâm trong nước lỏng, một kết luận mà họ dựa trên vận tốc của sóng địa chấn được phát hiện trong các trận động đất trên sao Hỏa.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu Ikuo Katayama của Đại học Hiroshima và Yuya Akamatsu của Viện nghiên cứu Địa động lực học biển tại Nhật Bản đã tìm thấy bằng chứng ủng hộ cho tuyên bố này về nước lỏng sâu bên trong sao Hỏa. Katayama cho biết trong tuyên bố rằng: "Nhiều nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của nước trên sao Hỏa cổ đại từ hàng tỷ năm trước". "Nhưng mô hình của chúng tôi chỉ ra sự hiện diện của nước lỏng trên sao Hỏa ngày nay."
Giống như nghiên cứu trước đây, nghiên cứu mới này dựa trên dữ liệu địa chấn do thiết bị SEIS (Thí nghiệm địa chấn cho cấu trúc bên trong) thu thập, một phần của sứ mệnh InSight, hoạt động trên bề mặt hành tinh đỏ từ năm 2018 đến năm 2022.
SEIS là máy đo địa chấn đầu tiên hoạt động trên sao Hỏa và nhạy cảm với ba loại sóng địa chấn khác nhau phát ra từ động đất trên sao Hỏa. Đó là: Sóng P, dao động qua lại tương tự như cách sóng âm lan truyền; Sóng S dao động lên xuống, vuông góc với hướng di chuyển; và sóng bề mặt, di chuyển dọc theo bề mặt sao Hỏa tương tự như gợn sóng trong ao.
Nghiên cứu mới tập trung vào sóng P và sóng S ngầm. Sóng P là sóng địa chấn nhanh hơn, trong khi sóng S chậm hơn và không thể di chuyển qua nước vì chất lỏng không cho phép loại dao động vuông góc với chuyển động đó. Máy đo địa chấn đo hai loại sóng địa chấn khác nhau này có thể giúp phát hiện mật độ và thành phần của môi trường ngầm (như nước hoặc đá) mà các sóng đó truyền qua, dựa trên mức độ mạnh của tín hiệu của chúng và thời gian chúng truyền đến máy đo địa chấn.
Với suy nghĩ đó, Katayama và Akamatsu đã tập trung vào hai vùng chuyển tiếp trong dữ liệu địa chấn, nơi có vẻ như có những thay đổi về tính chất bên trong của Hành tinh Đỏ ở độ sâu từ 6,2 đến 12,4 dặm (10 và 20 km), rất gần với nơi mà các nghiên cứu trước đây tuyên bố đã tìm thấy bằng chứng về nước lỏng.
Trước đây, các nhà địa vật lý đã lập luận rằng những sự chuyển đổi này thể hiện sự khác biệt giữa các vật liệu núi lửa ở trên và vật liệu phóng ra từ các vụ va chạm bị chôn vùi bên dưới, và sự thay đổi từ đá xốp (tức là chứa đầy các vết nứt và lỗ rỗng) thành đá rắn ở độ sâu 12 dặm (20 km).
Nhưng Katayama và Akamatsu cho biết vẫn còn nhiều điều hơn thế nữa. Theo phân tích của họ về sóng P và sóng S được SEIS phát hiện, có nước trong đá xốp, lấp đầy các vết nứt và hốc sâu từ 6 đến 12 dặm (10 đến 20 km).
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Ngày nay trên sao Hỏa có nước lỏng không? Dữ liệu động đất sao Hỏa có thể cho chúng ta biết
— Sao Hỏa đã rung chuyển bởi trận động đất sao Hỏa mạnh nhất từ trước đến nay vào năm 2022. Bây giờ chúng ta đã biết nguyên nhân gây ra nó
— Tàu đổ bộ InSight của NASA vừa ghi nhận trận động đất lớn nhất từ trước đến nay trên sao Hỏa
Để kiểm tra giả thuyết của mình dựa trên dữ liệu địa chấn, hai nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trên đá diabase (một loại đá mácma còn được gọi là dolerit) từ Rydaholm ở Thụy Điển. Những loại đá này là một trong những loại đá trên cạn tương tự tốt nhất với đá sao Hỏa và Katayama và Akamatsu phát hiện ra rằng trong điều kiện ẩm ướt, đá diabase trả về các dấu hiệu địa chấn tương tự như những gì SEIS phát hiện được.
Các nghiên cứu trước đây ước tính rằng có thể có đủ nước sâu dưới lòng đất trên sao Hỏa để bao phủ bề mặt của một đại dương toàn cầu sâu từ 0,62 đến 1,24 dặm (1 đến 2 km). Sự tồn tại của nhiều nước lỏng như vậy, nếu được xác nhận, có thể gợi ý về khả năng "có hoạt động của vi khuẩn", Katayama nói.
Thật đáng buồn, không có cách nào chúng ta có thể tiếp cận được nguồn nước đó, hoặc bất kỳ sự sống nào có thể tồn tại ở đó, với công nghệ hiện tại. Cho đến khi chúng ta có thể, những bí ẩn của sao Hỏa, cùng với nguồn nước của nó, sẽ vẫn bị chôn vùi trong thời gian hiện tại.
Nghiên cứu của Katayama và Akamatsu được công bố trên tạp chí Địa chất.
Vào năm 2024, các nhà nghiên cứu đề xuất rằng bề mặt sâu bên dưới của Hành tinh Đỏ, đặc biệt là từ 7,1 đến 12,4 dặm (11,5 đến 20 km), được ngâm trong nước lỏng, một kết luận mà họ dựa trên vận tốc của sóng địa chấn được phát hiện trong các trận động đất trên sao Hỏa.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu Ikuo Katayama của Đại học Hiroshima và Yuya Akamatsu của Viện nghiên cứu Địa động lực học biển tại Nhật Bản đã tìm thấy bằng chứng ủng hộ cho tuyên bố này về nước lỏng sâu bên trong sao Hỏa. Katayama cho biết trong tuyên bố rằng: "Nhiều nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của nước trên sao Hỏa cổ đại từ hàng tỷ năm trước". "Nhưng mô hình của chúng tôi chỉ ra sự hiện diện của nước lỏng trên sao Hỏa ngày nay."
Giống như nghiên cứu trước đây, nghiên cứu mới này dựa trên dữ liệu địa chấn do thiết bị SEIS (Thí nghiệm địa chấn cho cấu trúc bên trong) thu thập, một phần của sứ mệnh InSight, hoạt động trên bề mặt hành tinh đỏ từ năm 2018 đến năm 2022.
SEIS là máy đo địa chấn đầu tiên hoạt động trên sao Hỏa và nhạy cảm với ba loại sóng địa chấn khác nhau phát ra từ động đất trên sao Hỏa. Đó là: Sóng P, dao động qua lại tương tự như cách sóng âm lan truyền; Sóng S dao động lên xuống, vuông góc với hướng di chuyển; và sóng bề mặt, di chuyển dọc theo bề mặt sao Hỏa tương tự như gợn sóng trong ao.
Nghiên cứu mới tập trung vào sóng P và sóng S ngầm. Sóng P là sóng địa chấn nhanh hơn, trong khi sóng S chậm hơn và không thể di chuyển qua nước vì chất lỏng không cho phép loại dao động vuông góc với chuyển động đó. Máy đo địa chấn đo hai loại sóng địa chấn khác nhau này có thể giúp phát hiện mật độ và thành phần của môi trường ngầm (như nước hoặc đá) mà các sóng đó truyền qua, dựa trên mức độ mạnh của tín hiệu của chúng và thời gian chúng truyền đến máy đo địa chấn.
Với suy nghĩ đó, Katayama và Akamatsu đã tập trung vào hai vùng chuyển tiếp trong dữ liệu địa chấn, nơi có vẻ như có những thay đổi về tính chất bên trong của Hành tinh Đỏ ở độ sâu từ 6,2 đến 12,4 dặm (10 và 20 km), rất gần với nơi mà các nghiên cứu trước đây tuyên bố đã tìm thấy bằng chứng về nước lỏng.
Trước đây, các nhà địa vật lý đã lập luận rằng những sự chuyển đổi này thể hiện sự khác biệt giữa các vật liệu núi lửa ở trên và vật liệu phóng ra từ các vụ va chạm bị chôn vùi bên dưới, và sự thay đổi từ đá xốp (tức là chứa đầy các vết nứt và lỗ rỗng) thành đá rắn ở độ sâu 12 dặm (20 km).
Nhưng Katayama và Akamatsu cho biết vẫn còn nhiều điều hơn thế nữa. Theo phân tích của họ về sóng P và sóng S được SEIS phát hiện, có nước trong đá xốp, lấp đầy các vết nứt và hốc sâu từ 6 đến 12 dặm (10 đến 20 km).
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Ngày nay trên sao Hỏa có nước lỏng không? Dữ liệu động đất sao Hỏa có thể cho chúng ta biết
— Sao Hỏa đã rung chuyển bởi trận động đất sao Hỏa mạnh nhất từ trước đến nay vào năm 2022. Bây giờ chúng ta đã biết nguyên nhân gây ra nó
— Tàu đổ bộ InSight của NASA vừa ghi nhận trận động đất lớn nhất từ trước đến nay trên sao Hỏa
Để kiểm tra giả thuyết của mình dựa trên dữ liệu địa chấn, hai nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm trên đá diabase (một loại đá mácma còn được gọi là dolerit) từ Rydaholm ở Thụy Điển. Những loại đá này là một trong những loại đá trên cạn tương tự tốt nhất với đá sao Hỏa và Katayama và Akamatsu phát hiện ra rằng trong điều kiện ẩm ướt, đá diabase trả về các dấu hiệu địa chấn tương tự như những gì SEIS phát hiện được.
Các nghiên cứu trước đây ước tính rằng có thể có đủ nước sâu dưới lòng đất trên sao Hỏa để bao phủ bề mặt của một đại dương toàn cầu sâu từ 0,62 đến 1,24 dặm (1 đến 2 km). Sự tồn tại của nhiều nước lỏng như vậy, nếu được xác nhận, có thể gợi ý về khả năng "có hoạt động của vi khuẩn", Katayama nói.
Thật đáng buồn, không có cách nào chúng ta có thể tiếp cận được nguồn nước đó, hoặc bất kỳ sự sống nào có thể tồn tại ở đó, với công nghệ hiện tại. Cho đến khi chúng ta có thể, những bí ẩn của sao Hỏa, cùng với nguồn nước của nó, sẽ vẫn bị chôn vùi trong thời gian hiện tại.
Nghiên cứu của Katayama và Akamatsu được công bố trên tạp chí Địa chất.
