Các nhà khoa học tìm ra nguyên nhân Sao Hỏa có màu đỏ

6 giờ trướcBài gốc

Với màu gỉ sắt mang tính biểu tượng, sao Hỏa từ lâu đã được gọi là hành tinh đỏ. Giờ đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra nguồn gốc tiềm năng của màu sắc đặc biệt đó, lật ngược một lý thuyết phổ biến về màu sắc của hành tinh này đã tồn tại từ trước đến nay.

Sao Hỏa là một trong những hành tinh được nghiên cứu kỹ lưỡng nhất trong hệ mặt trời do nằm gần Trái đất và nhiều tàu vũ trụ đã ghé thăm trong vài thập kỷ qua. Cùng nhau, các tàu quỹ đạo và tàu đổ bộ đã cung cấp cho các nhà khoa học dữ liệu cho thấy màu đỏ của Sao Hỏa xuất phát từ các khoáng chất sắt bị gỉ trong lớp bụi bao phủ hành tinh này.

Tại một thời điểm nào đó, sắt trong đá trên Sao Hỏa phản ứng với nước hoặc hơi nước và oxy trong không khí, tạo ra oxit sắt — tương tự như cách gỉ sét hình thành trên Trái đất. Trong hàng tỷ năm, oxit sắt đã phân hủy thành bụi và lắng xuống khắp hành tinh sau khi bị gió Sao Hỏa di chuyển, hiện vẫn tạo ra các cơn lốc bụi và bão bụi lớn.

Các phân tích trước đây về oxit sắt trên Sao Hỏa, chỉ dựa trên quan sát của tàu vũ trụ, không phát hiện ra bất kỳ bằng chứng nào về nước, khiến các nhà nghiên cứu tin rằng oxit sắt tạo nên màu đỏ của Sao Hỏa phải là hematit, một loại khoáng chất khô, thành phần chính của quặng sắt, được cho là hình thành thông qua các phản ứng với bầu khí quyển Sao Hỏa trong một quá trình diễn ra trong hàng tỷ năm. Nếu đúng như vậy, hematit sẽ hình thành muộn hơn trong lịch sử của sao Hỏa, sau khi người ta nghi ngờ rằng bề mặt của nó có hồ và sông.

Màu đỏ của Sao Hỏa từ lâu đã thu hút nghiên cứu của các nhà khoa học

Nhưng những gò đất bất thường trên sao Hỏa có thể giúp giải thích một trong những bí ẩn lớn nhất của hành tinh đỏ.

Nghiên cứu mới kết hợp dữ liệu từ nhiều tàu sứ mệnh thăm dò Sao Hỏa và bụi Sao Hỏa đã gợi ý rằng một loại khoáng chất hình thành khi có nước lạnh có thể tạo ra màu đỏ, chứ không phải hematit, điều này có thể thay đổi cách các nhà khoa học hiểu về sao Hỏa hàng triệu năm trước. Một nhóm các nhà khoa học đã báo cáo những phát hiện này vào ngày 25/2 trên tạp chí Nature Communications.

"Sao Hỏa vẫn là Hành tinh Đỏ" - tác giả chính của nghiên cứu Adomas Valantinas, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại khoa Khoa học Trái đất, môi trường và hành tinh tại Đại học Brown (Mỹ) cho biết trong một tuyên bố. "Chỉ là hiểu biết của chúng ta về lý do tại sao sao Hỏa có màu đỏ đã bị thay đổi" – nhà nghiên cứu này tiết lộ.

Các nhà khoa học từ trước đến nay đã tự hỏi về thành phần chính xác của oxit sắt trong bụi sao Hỏa, vì hiểu được cách nó hình thành sẽ cho phép họ về cơ bản nhìn lại quá khứ về môi trường và khí hậu trên Sao Hỏa cổ đại đã diễn tiến như thế nào.

Tuy nhiên, mặc dù bụi bao phủ mọi thứ trên sao Hỏa, nhưng rất khó để nghiên cứu, Briony Horgan - đồng điều tra viên của sứ mệnh xe tự hành Perseverance và là giáo sư khoa học hành tinh tại Đại học Purdue (Mỹ) cho biết. Horgan không tham gia vào nghiên cứu này.

"Các hạt (sắt bị oxy hóa) rất nhỏ (ở kích thước nanomet hoặc nhỏ hơn) nên chúng thực sự không có cấu trúc tinh thể xác định và không thể được gọi là khoáng chất thực sự", Horgan cho biết. "Có những cách để hình thành sắt bị oxy hóa mà không cần nước và một số quy trình khô được đề xuất bao gồm quá trình oxy hóa bề mặt như lớp vỏ oxy hóa hình thành trong đá ở thung lũng khô ở Nam Cực và quá trình oxy hóa bề mặt do mài mòn khi bề mặt bị thổi bằng các hạt cát trong thời gian dài. Nhưng cũng có rất nhiều cách để oxy hóa bằng nước, bao gồm cả trong đất và hồ" - vị chuyên gia này giải thích.

Bụi Sao Hỏa được tạo ra từ phòng thí nghiệm

Phân tích mới chỉ ra một loại oxit sắt khác có chứa nước gọi là ferrihydrite, hình thành nhanh trong nước lạnh và có khả năng hình thành trên sao Hỏa khi nước vẫn có thể tồn tại trên bề mặt trước khi hành tinh này trở nên lạnh hơn và không thích hợp cho sự sống.

Nghiên cứu trước đây đã gợi ý ferrihydrite là nguyên nhân có thể gây ra màu đỏ của sao Hỏa, nhưng nghiên cứu mới đã kết hợp các phương pháp trong phòng thí nghiệm với dữ liệu quan sát lần đầu tiên để đưa ra bằng chứng.

"Bài báo nghiên cứu này đang cố gắng tìm ra loại oxit sắt tinh nào có thể là thành phần màu đỏ của bụi sao Hỏa, điều này sẽ hữu ích vì nó có thể giúp chúng ta xác định quá trình nào tạo ra bụi và thời điểm xảy ra" - Horgan nhận định.

Valantinas và nhóm của ông đã sử dụng dữ liệu thu thập được từ tàu quỹ đạo Mars Express của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và tàu quỹ đạo ExoMars, cũng như tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) và các tàu thám hiểm Curiosity, Pathfinder và Opportunity.

Camera màu CaSSIS của tàu quỹ đạo khí vết, còn được gọi là hệ thống hình ảnh bề mặt màu và nổi, đã tiết lộ kích thước và thành phần chính xác của các hạt bụi trên sao Hỏa, cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra phiên bản của riêng họ trên Trái đất.

Các nhà khoa học đã tạo ra bụi sao Hỏa của riêng họ trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng các loại oxit sắt khác nhau. Bụi mô phỏng được đưa qua máy nghiền chuyên dụng để tạo ra các hạt có kích thước bằng với các hạt trên sao Hỏa với độ dày tương đương 1/100 sợi tóc của con người.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích bụi bằng máy X-quang và máy quang phổ phản xạ, tương tự như các kỹ thuật mà các tàu quỹ đạo sử dụng để nghiên cứu sao Hỏa khi chúng quay quanh hành tinh này. Sau đó, các nhà khoa học đã so sánh dữ liệu phòng thí nghiệm với dữ liệu là bụi Sao Hỏa được các tàu vũ trụ thu thập về.

Anh Duy

Nguồn CA TP.HCM : http://congan.com.vn/quoc-te/chuyen-bon-phuong/cac-nha-khoa-hoc-tim-ra-nguyen-nhan-sao-hoa-co-mau-do_174499.html