Mặc dù sao Hỏa, Hành tinh Đỏ, là một vùng đất rộng lớn và khắc nghiệt ngày nay, các nhà khoa học cho rằng nó từng giống Trái đất của chúng ta — Hành tinh Xanh, nếu bạn muốn. Cụ thể hơn, các chuyên gia cho biết sao Hỏa từng có khí hậu ấm áp, ẩm ướt và niềm tin của họ dựa trên các đặc điểm địa chất nổi bật trên thế giới hiện tại cằn cỗi, chẳng hạn như các mạng lưới thung lũng rộng lớn có khả năng được tạo thành bởi dòng nước chảy. Trên thực tế, một nhóm nghiên cứu mới đã tìm thấy bằng chứng cho thấy sao Hỏa có thể đã từng có mưa — và thậm chí là tuyết.
Tuy nhiên, có một bí ẩn quan trọng ẩn chứa trong câu chuyện: Người ta không rõ nước trên sao Hỏa có thể đến từ đâu và hầu hết các mô hình khí hậu đều dự đoán nhiệt độ bề mặt của thế giới quá lạnh để duy trì nước ở dạng lỏng, làm dấy lên câu hỏi về cách hình thành các đặc điểm địa chất hữu hình đó.
"Rất khó để đưa ra bất kỳ tuyên bố kết luận nào", Amanda Steckel, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Khoa học Địa chất và Hành tinh của Viện Công nghệ California, cho biết trong tuyên bố. "Nhưng chúng ta thấy những thung lũng này bắt đầu ở một phạm vi độ cao lớn. Thật khó để giải thích điều đó chỉ bằng băng."
Sử dụng mô phỏng máy tính, Steckel và nhóm của cô đã tìm hiểu về diện mạo của sao Hỏa cách đây khoảng 4 tỷ năm trong kỷ Noachian, thời điểm mà nước có thể đã định hình đáng kể bề mặt của hành tinh này. Mô hình của họ, thực ra ban đầu được thiết kế cho Trái đất, đã được điều chỉnh để mô phỏng cách cảnh quan của sao Hỏa phát triển gần đường xích đạo. Ở khu vực này, các mạng lưới kênh rạch trải dài từ vùng cao nguyên và đổ vào các hồ cổ đại — thậm chí có thể là một đại dương. Xe tự hành Perseverance của NASA hiện đang khám phá một trong những địa điểm này, miệng núi lửa Jezero, nơi một dòng sông mạnh từng đổ vào lưu vực.
"Bạn cần có hàng mét nước chảy sâu để lắng đọng những tảng đá như vậy [được nhìn thấy ở Jezero]", Brian Hynek, tác giả chính của nghiên cứu và là nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian (LASP) thuộc Đại học Colorado, Boulder, cho biết.
Hơn nữa, điều thú vị là những gợi ý về quá khứ ôn đới của sao Hỏa cũng được nhìn thấy trong các đặc điểm địa chất trên Trái đất. "Bạn có thể kéo hình ảnh Google Earth của những nơi như Utah, thu nhỏ lại và bạn sẽ thấy những điểm tương đồng với sao Hỏa", Steckel cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hai ý tưởng chính về cách các thung lũng trên sao Hỏa có thể hình thành thông qua lượng mưa: một là nơi hành tinh ấm và ẩm ướt, và một là nơi băng tan tạm thời ở rìa của một tảng băng lớn — đại diện cho khí hậu lạnh và khô.
Mỗi kịch bản dẫn đến một sao Hỏa trông rất khác nhau, với nguồn gốc thung lũng xuất hiện ở những vị trí khác nhau đáng kể.
Trong mô hình tan băng, các thung lũng chủ yếu bắt đầu ở độ cao lớn, gần nơi băng từng tồn tại. Mặc dù kịch bản đó ban đầu có vẻ phù hợp với một số phần của sao Hỏa ngày nay, nhưng phiên bản ấm và ẩm ướt đã tạo ra các mạng lưới thung lũng trải rộng hơn nhiều hình thành ở khắp mọi nơi, từ các vùng trũng thấp đến hơn 11.000 feet (3.353 mét) so với bề mặt trung bình của hành tinh.
Các câu chuyện liên quan:
— Xe tự hành Curiosity của NASA tìm thấy manh mối quan trọng cho thấy sao Hỏa đã từng có thể sinh sống
— Xe tự hành Perseverance của NASA đã tìm thấy mỏ vàng đá trên sao Hỏa: 'Nó đã đáp ứng tất cả những gì chúng tôi hy vọng và hơn thế nữa'
— Xe tự hành Curiosity trên sao Hỏa phát hiện ra các phân tử hữu cơ lớn nhất từng thấy trên Hành tinh Đỏ
Phân bố sau phù hợp hơn với những gì chúng ta thực sự nhìn thấy trên sao Hỏa: các mạng lưới thung lũng nằm rải rác trên nhiều độ cao và khu vực khác nhau. Trong khi mô hình băng tan phù hợp với một số đặc điểm cục bộ, phiên bản ấm và ẩm giúp giải thích cảnh quan của hành tinh trên quy mô toàn cầu. "Nước từ các tảng băng này bắt đầu hình thành các thung lũng chỉ xung quanh một dải độ cao hẹp", Steckel cho biết. "Trong khi nếu bạn phân phối lượng mưa, bạn có thể thấy các đỉnh thung lũng hình thành ở khắp mọi nơi".
Điều này cho thấy lượng mưa đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các thung lũng này, cho thấy sao Hỏa cổ đại có thể có khí hậu đủ ấm để hỗ trợ mưa — và thậm chí là tuyết!
Mặc dù cần có thêm bằng chứng và câu trả lời cho các câu hỏi, chẳng hạn như cách hành tinh duy trì đủ ấm để có mưa hoặc tuyết, là một phần của cuộc điều tra đang diễn ra. Tuy nhiên, Hynek cho biết nghiên cứu này cung cấp những manh mối có giá trị, không chỉ về sao Hỏa mà còn về lịch sử ban đầu của Trái đất.
"Sau khi quá trình xói mòn do dòng nước chảy dừng lại, sao Hỏa gần như bị đóng băng theo thời gian và có lẽ vẫn trông rất giống Trái Đất cách đây 3,5 tỷ năm", ông nói.
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào ngày 21 tháng 4 trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý: Các hành tinh.
Tuy nhiên, có một bí ẩn quan trọng ẩn chứa trong câu chuyện: Người ta không rõ nước trên sao Hỏa có thể đến từ đâu và hầu hết các mô hình khí hậu đều dự đoán nhiệt độ bề mặt của thế giới quá lạnh để duy trì nước ở dạng lỏng, làm dấy lên câu hỏi về cách hình thành các đặc điểm địa chất hữu hình đó.
"Rất khó để đưa ra bất kỳ tuyên bố kết luận nào", Amanda Steckel, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Khoa Khoa học Địa chất và Hành tinh của Viện Công nghệ California, cho biết trong tuyên bố. "Nhưng chúng ta thấy những thung lũng này bắt đầu ở một phạm vi độ cao lớn. Thật khó để giải thích điều đó chỉ bằng băng."
Sử dụng mô phỏng máy tính, Steckel và nhóm của cô đã tìm hiểu về diện mạo của sao Hỏa cách đây khoảng 4 tỷ năm trong kỷ Noachian, thời điểm mà nước có thể đã định hình đáng kể bề mặt của hành tinh này. Mô hình của họ, thực ra ban đầu được thiết kế cho Trái đất, đã được điều chỉnh để mô phỏng cách cảnh quan của sao Hỏa phát triển gần đường xích đạo. Ở khu vực này, các mạng lưới kênh rạch trải dài từ vùng cao nguyên và đổ vào các hồ cổ đại — thậm chí có thể là một đại dương. Xe tự hành Perseverance của NASA hiện đang khám phá một trong những địa điểm này, miệng núi lửa Jezero, nơi một dòng sông mạnh từng đổ vào lưu vực.
"Bạn cần có hàng mét nước chảy sâu để lắng đọng những tảng đá như vậy [được nhìn thấy ở Jezero]", Brian Hynek, tác giả chính của nghiên cứu và là nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian (LASP) thuộc Đại học Colorado, Boulder, cho biết.
Hơn nữa, điều thú vị là những gợi ý về quá khứ ôn đới của sao Hỏa cũng được nhìn thấy trong các đặc điểm địa chất trên Trái đất. "Bạn có thể kéo hình ảnh Google Earth của những nơi như Utah, thu nhỏ lại và bạn sẽ thấy những điểm tương đồng với sao Hỏa", Steckel cho biết.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hai ý tưởng chính về cách các thung lũng trên sao Hỏa có thể hình thành thông qua lượng mưa: một là nơi hành tinh ấm và ẩm ướt, và một là nơi băng tan tạm thời ở rìa của một tảng băng lớn — đại diện cho khí hậu lạnh và khô.
Mỗi kịch bản dẫn đến một sao Hỏa trông rất khác nhau, với nguồn gốc thung lũng xuất hiện ở những vị trí khác nhau đáng kể.
Trong mô hình tan băng, các thung lũng chủ yếu bắt đầu ở độ cao lớn, gần nơi băng từng tồn tại. Mặc dù kịch bản đó ban đầu có vẻ phù hợp với một số phần của sao Hỏa ngày nay, nhưng phiên bản ấm và ẩm ướt đã tạo ra các mạng lưới thung lũng trải rộng hơn nhiều hình thành ở khắp mọi nơi, từ các vùng trũng thấp đến hơn 11.000 feet (3.353 mét) so với bề mặt trung bình của hành tinh.
Các câu chuyện liên quan:
— Xe tự hành Curiosity của NASA tìm thấy manh mối quan trọng cho thấy sao Hỏa đã từng có thể sinh sống
— Xe tự hành Perseverance của NASA đã tìm thấy mỏ vàng đá trên sao Hỏa: 'Nó đã đáp ứng tất cả những gì chúng tôi hy vọng và hơn thế nữa'
— Xe tự hành Curiosity trên sao Hỏa phát hiện ra các phân tử hữu cơ lớn nhất từng thấy trên Hành tinh Đỏ
Phân bố sau phù hợp hơn với những gì chúng ta thực sự nhìn thấy trên sao Hỏa: các mạng lưới thung lũng nằm rải rác trên nhiều độ cao và khu vực khác nhau. Trong khi mô hình băng tan phù hợp với một số đặc điểm cục bộ, phiên bản ấm và ẩm giúp giải thích cảnh quan của hành tinh trên quy mô toàn cầu. "Nước từ các tảng băng này bắt đầu hình thành các thung lũng chỉ xung quanh một dải độ cao hẹp", Steckel cho biết. "Trong khi nếu bạn phân phối lượng mưa, bạn có thể thấy các đỉnh thung lũng hình thành ở khắp mọi nơi".
Điều này cho thấy lượng mưa đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các thung lũng này, cho thấy sao Hỏa cổ đại có thể có khí hậu đủ ấm để hỗ trợ mưa — và thậm chí là tuyết!
Mặc dù cần có thêm bằng chứng và câu trả lời cho các câu hỏi, chẳng hạn như cách hành tinh duy trì đủ ấm để có mưa hoặc tuyết, là một phần của cuộc điều tra đang diễn ra. Tuy nhiên, Hynek cho biết nghiên cứu này cung cấp những manh mối có giá trị, không chỉ về sao Hỏa mà còn về lịch sử ban đầu của Trái đất.
"Sau khi quá trình xói mòn do dòng nước chảy dừng lại, sao Hỏa gần như bị đóng băng theo thời gian và có lẽ vẫn trông rất giống Trái Đất cách đây 3,5 tỷ năm", ông nói.
Nghiên cứu của nhóm đã được công bố vào ngày 21 tháng 4 trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý: Các hành tinh.
