Đồng bằng sông cổ đại trên sao Hỏa
Tàu vũ trụ Perseverance của NASA ghi lại những hình ảnh cho thấy sao Hỏa là một hành tinh sa mạc phủ đầy bụi và không có dấu hiệu rõ ràng của sự sống. Tuy nhiên, tàu thăm dò có kích thước như một chiếc xe SUV lại đang khám phá một khu vực từng là đồng bằng sông cổ đại trên sao Hỏa.
Theo trang Phys.org, sự mâu thuẫn rõ ràng đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ, đặc biệt là vì cùng thời điểm sao Hỏa có các dòng sông chảy, nó nhận được lượng ánh nắng mặt trời chưa bằng 1/3 so với chúng ta ngày nay trên Trái đất.
Mặc dù có nhiều bằng chứng về nước trên sao Hỏa cách đây 3,7 tỉ năm, nhưng rất ít thông tin về cách sao Hỏa giữ và mất nước theo thời gian.
Tuy nhiên, một nghiên cứu mới của Edwin Kite - nhà khoa học hành tinh của Đại học Chicago, trợ lý giáo sư khoa học địa vật lý và là chuyên gia về khí hậu của các thế giới khác - cho rằng, sao Hỏa có thể có một lớp mây mỏng, băng giá cao gây ra hiệu ứng nhà kính.
Trong số nhiều lời giải thích mà các nhà khoa học đã đưa ra trước đây, chưa có lời giải nào hoàn toàn hiệu quả. Ví dụ, một số ý kiến cho rằng, một vụ va chạm từ một tiểu hành tinh khổng lồ có thể giải phóng đủ động năng để làm ấm hành tinh. Nhưng các tính toán khác cho thấy, hiệu ứng này sẽ chỉ kéo dài trong một hoặc hai năm - và dấu vết của các sông và hồ cổ cho thấy sự ấm lên có thể vẫn tồn tại trong ít nhất hàng trăm năm.
Kite và các đồng nghiệp của ông muốn đưa ra một lời giải thích khác, đó là những đám mây ở độ cao lớn, giống như những đám mây ti trên Trái đất. Ngay cả một lượng nhỏ các đám mây trong khí quyển cũng có thể làm tăng đáng kể nhiệt độ của hành tinh - một hiệu ứng nhà kính tương tự như carbon dioxide (CO2) trong khí quyển.
Ý tưởng lần đầu tiên được đưa ra vào năm 2013, nhưng gần như đã bị gạt sang một bên, vì như Kite nói: "Người ta lập luận rằng điều đó chỉ xảy ra nếu những đám mây có những đặc tính không thể tin được". Chẳng hạn, các mô hình gợi ý rằng, nước sẽ phải tồn tại một thời gian dài trong khí quyển - lâu hơn nhiều so với bình thường trên Trái đất - vì vậy, toàn bộ viễn cảnh dường như không thể xảy ra.
Nghiên cứu về khí quyển sao Hỏa
Sử dụng mô hình 3D của toàn bộ bầu khí quyển của hành tinh, Kite và nhóm của ông bắt tay vào việc. Họ nhận ra, phần còn thiếu là lượng băng trên mặt đất. Nếu có băng bao phủ phần lớn sao Hỏa sẽ tạo ra độ ẩm bề mặt, tạo điều kiện cho các đám mây ở độ cao thấp. Những đám mây này vốn không được cho là sẽ làm ấm các hành tinh lên nhiều (hoặc thậm chí có thể làm mát chúng).
Nhưng nếu chỉ có những mảng băng, chẳng hạn như ở các cực và ở các đỉnh núi, không khí trên mặt đất trở nên khô hơn nhiều. Những điều kiện đó tạo điều kiện cho một lớp mây ở tầng cao - những đám mây có xu hướng làm ấm các hành tinh dễ dàng hơn.
Kết quả mô hình cho thấy, các nhà khoa học có thể phải loại bỏ một số giả định quan trọng dựa trên hành tinh cụ thể của chúng ta.
Kite nói: “Trong mô hình, những đám mây này hoạt động theo một cách rất không giống Trái đất. Việc xây dựng các mô hình dựa trên trực giác của Trái đất sẽ không có tác dụng, bởi vì điều này hoàn toàn không giống với chu trình nước của Trái đất, chu trình này di chuyển nước nhanh chóng giữa bầu khí quyển và bề mặt".
Trên Trái đất - nơi nước bao phủ gần 3/4 bề mặt - nước di chuyển nhanh chóng và không đồng đều giữa đại dương, khí quyển và đất liền. Nước di chuyển theo các vòng xoáy và xoáy có nghĩa là một số nơi hầu như khô hạn (Sahara) và những nơi khác luôn ẩm ướt (Amazon).
Ngược lại, ngay cả ở thời kỳ đỉnh cao của khả năng tồn tại sự sống trên sao Hỏa, sao Hỏa có ít nước hơn nhiều trên bề mặt của nó. Khi hơi nước bốc lên trong khí quyển, trong mô hình của Kite, nó sẽ đọng lại.
Kite cho biết: “Mô hình của chúng tôi cho thấy một khi nước di chuyển vào khí quyển sao Hỏa ban đầu, nó sẽ ở đó trong một thời gian khá dài - gần một năm - và điều đó tạo ra điều kiện cho những đám mây ở độ cao lớn tồn tại lâu dài.
Tàu thăm dò Perseverance mới hạ cánh của NASA cũng có thể thử nghiệm ý tưởng này theo nhiều cách, chẳng hạn như bằng cách phân tích các viên sỏi để tái tạo lại áp suất khí quyển trong quá khứ trên sao Hỏa.
Các nhà khoa học cho biết, hiểu được toàn bộ câu chuyện về cách sao Hỏa đạt được và mất đi độ ấm và bầu khí quyển có thể giúp cung cấp thông tin cho việc tìm kiếm các thế giới có thể sinh sống khác.
Kite nói: “Sao Hỏa rất quan trọng vì đó là hành tinh duy nhất mà chúng ta biết có khả năng hỗ trợ sự sống - và sau đó đã đánh mất nó. Sự ổn định khí hậu lâu dài của Trái đất là điều đáng chú ý. Chúng tôi muốn hiểu tất cả các cách mà sự ổn định khí hậu lâu dài của một hành tinh có thể bị phá vỡ - và tất cả các cách (không chỉ theo cách của Trái đất) mà nó có thể được duy trì".
