Đã có câu trả lời cho sự biến mất của nước trên sao Hoả

Sao Hỏa là một trong những thế giới giống với Trái đất nhất trong hệ mặt trời. Hành tinh này có một ngày 24,5 giờ, các chỏm băng ở vùng cực mở rộng/co lại theo mùa, và đặc biệt là hàng loạt những đặc điểm bề mặt được tạo nên bởi nước trong suốt lịch sử của kiến tạo của hành tinh.

Sao Hỏa đã từng là một hành tinh ẩm ướt, nhưng hiện tại hành tinh này đã mất phần lớn nước trên bề mặt thông qua các phản ứng tạo ra hydro, và giờ chỉ còn là một hoang mạc cằn cỗi cùng phần nhỏ nước còn sót lại dưới dạng băng ở hai cực. Bằng cách sử dụng dữ liệu thu được từ tàu vũ trụ MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) của NASA, một nhóm các nhà khoa học đã phát hiện ra những nguyên nhân chủ đạo dẫn tới sự biến mất của nước trên hành tinh đỏ.

“Chúng ta đều biết rằng hàng tỷ năm trước, có sự tồn tại của nước lỏng trên bề mặt sao Hỏa. Hành tinh này chắc hẳn đã phải có một bầu khí quyển dày hơn, những bằng cách nào đó nước đã biến mất phần lớn vào không gian. Việc hiểu chính xác tại sao nước trên sao Hỏa biến mất sẽ đóng vai trò cực kỳ quan trọng cho các nghiên cứu chuyên sâu hơn về sự sống trên hành tinh này”, tiến sĩ Shane Stone đến từ qPhòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh tại Đại học Arizona (Hoa Kỳ), người đứng đầu nhóm nghiên cứu, cho biết.

Sau khi phân tích hàng loạt dữ liệu thu thập bởi MAVEN, Stone và các đồng nghiệp nhận thấy rằng khi sao Hỏa ở gần Mặt trời nhất, hành tinh này trở lên ấm và chứa nhiều nước hơn. Lượng nước này được tìm thấy trên bề mặt hành tinh dưới dạng băng, sau đó bốc hơi dần vào khí quyền. Điều này xảy ra định kỳ mỗi năm một lần trên sao Hỏa.

Bên cạnh đó, các cơn bão bụi quy mô toàn cầu thường xuyên xảy ra trên khắp sao Hỏa, với đỉnh điểm là mùa hè ở phía nam hành tinh, cũng là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng trong nhiệt độ hành tinh, cũng như góp phần đẩy nước lên những tầng cao hơn nữa trong khí quyển.

Đáng chú ý, dữ liệu từ tàu vũ trụ MAVEN cho thấy sự tồn tại của nước trong tầng điện li của sao Hỏa ở độ cao khoảng 150km - một con số gây sốc với các nhà khoa học - khác xa với con số ước đoán khoảng 80km được chấp nhận rộng rãi trong cộng đồng nghiên cứu thiên văn trước đây.

Như vậy, hơi nước bị phân giải ở tầng ngoài cùng của khí quyển sao Hỏa (cụ thể là ở độ cao 150km), khiến các phân tử nước chỉ có thể tồn tại trong thời gian ngắn (trong khoảng 4 giờ) trước khi bị phân giải thành hydro và oxy. Các phân tử hydro sau đó bị thất thoát vĩnh viễn vào không gian. Quá trình này đã diễn ra liên tục trong hàng tỷ năm, khiến hành tinh đỏ mất đi thành phần cấu tạo nên nước, và cuối cùng trở nên khô hạn như ngày nay.

“Việc mất bầu khí quyển và nước vào không gian là nguyên nhân chính khiến sao Hỏa lạnh và khô so với Trái đất”, tiến sĩ Stone nhận định.

Theo ước tính của các nhà khoa học, quá trình này có thể gây ra sự mất mát của một đại dương toàn cầu sâu khoảng 60cm (17 inch) trên sao Hỏa cách đây khoảng 1 tỷ năm.

Đặc biệt, các cơn bão bụi siêu lớn có thể khiến lượng nước được vận chuyển lên tầng trên cùng của bầu khí quyển sao Hỏa nhiều gấp 20 lần. Ví dụ, một cơn bão bụi toàn cầu kéo dài 45 ngày sẽ góp phần giải phóng lượng nước vào vũ trụ tương đương với khoảng thời gian 1 năm khi sao Hỏa tĩnh lặng.