Tác giả: David Rothery, The Open University | Dịch giả: Hannah
Những vệt tối màu lấp lánh một cách bí ẩn trên sao Hỏa (NASA/JPL-Caltech/UAriz)
Những vệt chứa tinh thể muối được phát hiện trên sao Hỏa có thể là một dấu hiệu cho thấy có nước muối chảy trên bề mặt hành tinh này vào mùa hè. Trước đây các nhà khoa học từng quan sát thấy những vệt tối màu (xem hình trên) trên sườn dốc của hành tinh này, được cho là do dòng nước chảy qua để lại dấu tích trên bề mặt đầy bụi. Bằng chứng của muối kết tinh trên những vệt đen này khi nước bốc hơi là bằng chứng thuyết phục nhất từ trước đến nay về sự tồn tại của nước ở dạng lỏng trên bề mặt sao Hỏa. Phát hiện này cực kỳ quan trọng – bởi vì nó mở ra một triển vọng về một môi trường sống khả thi cho sự sống của vi sinh vật trên sao Hỏa.
Tôi không đếm được đã bao nhiêu lần nước được “phát hiện” trên sao Hỏa. Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra muối ngậm nước chứ chưa phải là nước mặn. Nhưng kết quả được công bố trên Nature Geoscience là một bước tiến quan trọng để tìm ra nước ở dạng lỏng. Vậy chúng ta đã tiến gần đến như thế nào? Hãy thử nhìn lại những gì chúng ta đã biết cho đến nay và vai trò ra sao của phát hiện mới này.
Nước đá so với Nước lỏng
Trở về thế kỷ thứ 18, William Herschel gợi ý rằng vùng cực sao Hỏa, mà ngay cả một chiếc kính thiên văn kích thước nhỏ cũng có thể phát hiện, cấu thành từ băng hoặc tuyết – nhưng ông không có bằng chứng. Mãi cho đến những năm 1950, dữ liệu từ kính viễn vọng trang bị quang phổ kế, có khả năng phân tích ánh nắng phản chiếu, cho thấy đó là nước đóng băng (nước đá). Tuy nhiên, tàu vũ trụ đầu tiên lên sao Hỏa không xác nhận được điều này, vì nước đá ở hầu hết mọi nơi thường được bao phủ bởi lớp băng tạo nên từ carbon dioxide (CO2)
Một phần của Nirgal Vallis, một thung lũng trên sao Hỏa lần đầu tiên được phát hiện. Hình ảnh này chụp bởi Mariner 9 năm 1972. Thung lũng dài 120km từ đầu này sang đầu kia. (NASA / JPL-Caltech)
Trong những năm 1970 mọi chú ý quay sang chủ đề nước ở dạng lỏng trên sao Hỏa, với sự phát hiện của Mariner 9 về lòng sông cổ đại – dấu vết của dòng nước chảy. Những hệ thống kênh rõ ràng rất cổ xưa (hàng tỉ năm tuổi), do đó, mặc dù điều đó cho thấy sao Hỏa là một hành tinh tràn đầy nước trong quá khứ, các nhà khoa học không tìm thấy dấu vết của nước ở thời điểm hiện tại.
‘Hệ thống kênh’ trên sao Hỏa được vẽ bởi Percival Lowell năm 1896. (Percival Lowell / Wikipedia)
Đường rãnh & giọt nước
Mọi thứ trở nên thú vị hơn vào năm 2000 khi các hình ảnh có độ phân giải cao được công bố từ máy ảnh quỹ đạo sao Hỏa trên tàu Mars Global Surveyor cho thấy những rãnh sâu vài mét và dài hàng trăm mét chạy dài xuống sườn dốc bên trong một miệng núi lửa.
Có ý kiến cho rằng những đường rãnh này được tạo ra do nước thấm lên từ hồ lưu trữ dưới lòng đất. Những đường rãnh nhỏ và sắc nét như vậy chứng tỏ nó chỉ mới được hình thành. Cũng có thể nó đã hình thành cách đây hàng ngàn năm nhưng các nhà khoa học phát hiện thấy dấu hiệu thay đổi hàng năm trong một vài đường rãnh, điều đó cho thấy rằng nó vẫn còn hoạt động ngày nay.
Đường rãnh bên trong núi lửa Noachis Terra, 47 độ Nam. (NASA/JPL/Malin Space Science Systems)
Có thực sự đường rãnh là bằng chứng của dòng nước? Có thể có, nhưng có những cách giải thích khác như lở đá khô hoặc những tấm carbon dioxide đông lăn xuống dốc. Một số đường rãnh bắt đầu gần đỉnh cồn cát nơi không thể có một hồ chứa nước ngầm nào.
Năm 2008, tàu thăm dò Phoenix thực sự nhìn thấy nước trên sao Hỏa. Khi đào lớp đất đá, nó tìm thấy lớp băng đá dày một vài cm, nhưng có những giọt lỏng thú vị hơn là nước được tìm thấy xung quanh nơi tàu hạ cánh. Có ý kiến cho rằng nước đã ngưng tụ xung quanh hạt bụi canxiperchlorate từ không trung, đó là một loại muối khoáng có các thuộc tính cho phép nó hút nước từ không khí và sau đó hòa tan. Hơn nữa, trong khi nước tinh khiết sẽ đóng băng ở nhiệt độ trung bình của sao Hỏa (từ -10 °C đến -80 ° C), nước ngậm muối vẫn có thể giữ ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ thấp.
Các giọt lỏng nơi tàu Phoenix đổ bộ năm 2008. (NASA / JPL-Caltech / Đại học Arizona / Viện Max Planck)
Nước thấm?
Năm 2011 một hiện tượng mới đã được công nhận dựa trên hình ảnh phân giải cao từ quỹ đạo bởi tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa (Mars Reconnaissance Orbiter). Đây là những đường rãnh dốc xuống xuất hiện theo mùa (recurrent slope lineae), cụ thể nó là những đường rãnh sẫm màu trên các sườn dốc xuất hiện và biến mất theo mùa (mùa trên sao Hỏa kéo dài gấp khoảng hai lần mùa trên Trái Đất).
Chúng rộng từ 0,5m đến 5m, và dài hơn 100m. Đây có thể là dấu vết của đá lở, nhưng lời giải thích được chấp nhận nhất – mà phát hiện mới của NASA cũng cho thấy – là nước chảy trên mặt đất và làm ướt bề mặt làm cho nó trở nên sẫm màu, mặc dù không đủ nhiều để làm xói mòn thành rãnh.
Phối cảnh nhân tạo của các vệt nước. (NASA / JPL / Đại học Arizona)
Điều đáng chú ý nhất về nghiên cứu mới đó là đây chính là xác nhận đầu tiên về thành phần của các đường rãnh. Họ sử dụng một dụng cụ gọi là CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) trên tàu thăm dò để phân tích ánh sáng phản chiếu từ bề mặt của các đường rãnh. Bằng cách này, họ có thể thấy rằng chúng chứa các loại muối có nhiều khả năng làmagiê perchlorate, magiê clorat và natri perchlorate. Những loại muối có đặc tính chống đông giữ cho nước vẫn chảy ở nhiệt độ thấp, và điều này phù hợp với điều mà tàu Phoenix từng gợi ý trong năm 2008.
Không có dấu hiệu cho thấy nước ở dạng lỏng đang hiện hữu khi NASA thực hiện đo đạc. Các nhà khoa học chắc chắn sẽ tiếp tục tìm kiếm ở cùng một chỗ với hy vọng tìm kiếm các đặc điểm cho thấy có nước lỏng thay vì chỉ là muối còn sót lại sau khi nước đã bốc hơi. Tuy nhiên, không có gì nghi ngờ rằng muối trên bề mặt sao Hỏa mang đến bởi nước.
Quan trọng hơn, sự tồn tại của nước lỏng mở ra tiềm năng sự sống trên sao Hỏa. Các nhà nghiên cứu kết luận một cách thận trọng khi chỉ ra rằng trong các vùng khô cằn nhất của sa mạc Atacama trên Trái đất, nguồn nước duy nhất của vi khuẩn là muối ngậm nước. Nếu điều đó có thể xảy ra trên Trái Đất, nó cũng có thể xảy ra trên sao Hỏa.
David Rothery, Giáo sư Khoa học Địa chất Trái Đất, Đại học Mở.
Đọc bài viết gốc trên The Conversation.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét