Ngày nay, sao Hỏa là một hành tinh của các thái cực - cực lạnh, bức xạ cực cao và cực khô. Nhưng hàng tỉ năm trước, sao Hỏa có thể là nơi có các hệ thống hồ để duy trì sự sống của vi sinh vật. Khi khí hậu của hành tinh thay đổi, một hồ nước như vậy - trong miệng núi lửa Gale - từ từ khô cạn. Các nhà khoa học có bằng chứng mới cho thấy nước siêu mặn, hay nước muối, thấm sâu qua các vết nứt, giữa các hạt đất dưới đáy hồ khô cằn và làm thay đổi các lớp đất sét giàu khoáng chất bên dưới.
Những phát hiện này được công bố trên tạp chí Khoa học số ra ngày 9.7. Tác giả là nhóm phụ trách thiết bị hóa học và khoáng học (CheMin) trên tàu thám hiểm sao Hỏa Curiosity của NASA.
Tom Bristow, trưởng nhóm và điều tra viên chính của CheMin cho biết: “Chúng tôi từng nghĩ rằng một khi những lớp khoáng sét hình thành dưới đáy hồ ở miệng núi lửa Gale, chúng sẽ tồn tại như vậy hàng tỉ năm. Nhưng sau đó nước muối đã phá vỡ những khoáng chất đất sét này ở một số nơi”.
Sao Hỏa có một kho tàng đá và khoáng chất vô cùng cổ xưa so với Trái đất. Với các lớp đá không bị xáo trộn của miệng núi lửa Gale, các nhà khoa học biết rằng đây sẽ là một địa điểm tuyệt vời để tìm kiếm bằng chứng về lịch sử của hành tinh và sự sống trên hành tinh đỏ.
Sử dụng CheMin, các nhà khoa học đã so sánh các mẫu lấy từ hai khu vực cách nhau khoảng 400m với một lớp đá bùn lắng đọng hàng tỉ năm trước ở đáy hồ của miệng núi lửa Gale. Đáng ngạc nhiên là tại một khu vực, khoảng một nửa số khoáng sét mà họ mong đợi tìm thấy đã bị mất tích. Thay vào đó, họ tìm thấy đá bùn giàu oxit sắt - khoáng chất tạo nên màu đỏ đặc trưng của sao Hỏa.
Các nhà khoa học biết rằng các loại đá bùn được lấy mẫu có cùng độ tuổi và chứa đầy đất sét ở cả hai khu vực được nghiên cứu. Vậy tại sao sau đó, khi Curiosity khám phá các mỏ đất sét trầm tích dọc theo miệng núi lửa Gale, các mảng khoáng chất đất sét - và bằng chứng mà chúng bảo tồn - lại "biến mất"?
Khoáng chất giống như một phép đo thời gian, cho biết thông tin về môi trường tại thời điểm chúng hình thành. Các khoáng chất đất sét có nước trong cấu trúc của chúng và là bằng chứng cho thấy đất và đá chứa khoáng chất đã tiếp xúc với nước vào một thời điểm nào đó.
“Vì các khoáng chất mà chúng tôi tìm thấy trên sao Hỏa cũng hình thành ở một số địa điểm trên Trái đất, chúng tôi có thể sử dụng những gì chúng tôi biết về cách chúng hình thành trên Trái đất để tìm hiểu về độ mặn hoặc axit của nước trên sao Hỏa cổ đại” - Liz Rampe, đồng tác giả nghiên cứu tại Trung tâm Không gian Johnson của NASA ở Houston, nói.
Nghiên cứu trước đây cho thấy, mặc dù các hồ ở miệng núi lửa Gale vẫn còn tồn tại và thậm chí sau khi chúng khô cạn, nước ngầm vẫn di chuyển xuống dưới bề mặt, hòa tan và vận chuyển các chất hóa học. Sau khi chúng được lắng đọng và chôn vùi, một số túi đá bùn đã trải qua các điều kiện và quá trình khác nhau do sự tương tác với các vùng nước này làm thay đổi thành phần khoáng vật học. Quá trình hình thành đá trầm tích (diagenesis) này thường làm phức tạp hoặc xóa lịch sử trước đây của đất và viết một lịch sử mới.
John Grotzinger, đồng tác giả của CheMin tại Viện Công nghệ California, cho biết: “Đây là những nơi tuyệt vời để tìm kiếm bằng chứng về cuộc sống cổ đại và đánh giá khả năng sinh sống. Mặc dù quá trình tạo đá có thể xóa dấu hiệu của sự sống trong hồ nguyên thủy, nhưng nó tạo ra các thành phần hóa học cần thiết để hỗ trợ sự sống dưới bề mặt, vì vậy chúng tôi thực sự vui mừng khi phát hiện ra điều này”.
Các nhà khoa học tin rằng những kết quả nghiên cứu cung cấp thêm bằng chứng về tác động của biến đổi khí hậu trên sao Hỏa hàng tỉ năm trước. Ngoài ra, các nhà khoa học cũng có thể hướng dẫn chi tiết hơn tàu Curiosity khám phá lịch sử hành tinh đỏ. Thông tin này cũng sẽ được nhóm thám hiểm Sao Hỏa 2020 của tàu Perseverance NASA sử dụng để đánh giá và chọn các mẫu đá mang về Trái đất.
