Đại dương từng bao phủ gần hết bán cầu bắc sao Hỏa
Xe tự hành đã hạ cánh tại Utopia Planitia, một đồng bằng nằm trong lưu vực va chạm lớn nhất được biết đến trên sao Hỏa, gần các rặng núi ở bán cầu bắc của hành tinh này. Các nhà khoa học từ lâu đã đặt câu hỏi liệu các rặng núi này có phải là tàn tích của một bờ biển hay không, vì vậy xe Chúc Dung đã lên đường tìm kiếm bằng chứng về nước cổ đại.
Nghiên cứu này, dựa trên dữ liệu do xe Chúc Dung thu thập được khi thiết bị radar của nó nhìn xuống bên dưới bề mặt để kiểm tra các lớp đá ẩn, đã được công bố vào trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences hồi đầu tuần.
Đồng tác giả nghiên cứu Benjamin Cardenas là phó giáo sư địa chất tại khoa Khoa học địa chất tại Đại học bang Pennasylva. Cardenas khẳng định rằng: "Chúng tôi đang tìm thấy những địa điểm trên sao Hỏa từng trông giống như những bãi biển cổ đại và đồng bằng châu thổ cổ đại. Chúng tôi tìm thấy bằng chứng về tồn tại gió, sóng và không thiếu cát — một bãi biển nghỉ dưỡng đúng nghĩa tại đây”. Hơn nữa, các tác giả nghiên cứu có khả năng môi trường sao Hỏa ấm hơn và ẩm ướt hơn trong hàng chục triệu năm so với nghi ngờ trước đây. Đọc thêm tại đây.
Những tiết lộ này bổ sung thêm bằng chứng ngày càng tăng cho thấy hành tinh đỏ từng có khí hậu ấm hơn, ẩm ướt hơn cũng như một đại dương bao phủ một phần ba bề mặt sao Hỏa — những điều kiện có thể đã tạo ra một môi trường thuận lợi cho sự sống.
Cuộc tìm kiếm đại dương cổ đại trên sao Hỏa
Vào những năm 1970, Mariner 9 và Viking 2 của NASA là những sứ mệnh đầu tiên do thám các đặc điểm cho thấy sự hiện diện của một đại dương cổ đại trên sao Hỏa.
Nhà khoa học hành tinh Aaron Cavosie là giảng viên cao cấp tại Trung tâm Khoa học và Công nghệ Không gian tại Đại học Curtin ở Perth, Úc. Cavosie cho biết Utopia Planitia có niên đại từ Thời kỳ Hesperian, hay 3,7 tỉ đến 3 tỉ năm trước và không có nhiều bằng chứng về nước đọng, không giống như các khu vực cổ xưa hơn của sao Hỏa
Cavosie, người không tham gia vào nghiên cứu mới, cho biết: “Tàu thăm dò Mariner 9 lần đầu chụp ảnh các hẻm núi khổng lồ trên bề mặt Hesperian của sao Hỏa vào những năm 1970, nhưng chúng thường được coi là dấu vết của nước ngầm phun trào lên bề mặt, chứ không phải là bằng chứng về nước đọng. Nhận định lâu nay là khí hậu của sao Hỏa đã nguội đi vào thời điểm này và bề mặt đã khô cạn”.
Nhiều tàu vũ trụ đã chụp được các quan sát cho thấy phần lớn nước của sao Hỏa đã thoát ra ngoài không gian khi bầu khí quyển của hành tinh này biến mất — các nhà thiên văn học vẫn đang điều tra nguyên nhân gây ra sự biến đổi mạnh mẽ này. Khi hành tinh này nguội đi, một số nước có khả năng di chuyển xuống lòng đất dưới dạng băng hoặc kết hợp với đá để tạo thành khoáng chất.
Các hình ảnh của tàu Viking cho thấy những đường gờ có vẻ là đường bờ biển ở bán cầu bắc. Nhưng hoàn toàn trái ngược với đường bờ biển bằng phẳng trên Trái đất, đường gờ trên sao Hỏa lại gồ ghề không đều, với chênh lệch độ cao lên tới (10 km).
Đồng tác giả nghiên cứu Michael Manga là giáo sư khoa học Trái đất và hành tinh tại Đại học California, Berkeley. Manga và các đồng nghiệp trước đây đã đưa ra giả thuyết rằng hoạt động núi lửa trong khu vực, cũng như sự thay đổi trong quá trình quay của sao Hỏa sau thời gian dài, đã làm thay đổi đường bờ biển và khiến nó không bằng phẳng. Manga cho biết: "Vì trục quay của sao Hỏa đã thay đổi nên hình dạng của sao Hỏa cũng thay đổi. Và do đó, những gì từng phẳng thì không còn phẳng nữa".
Nhưng Cavosie cho biết điều mà các nhà khoa học cần nhất để trả lời câu hỏi của họ là các quan sát được thực hiện từ "vết trên mặt đất" hoặc trong trường hợp này là dấu vết của xe tự hành. Xe Chúc Dung sẽ có thể biết được liệu các lớp đá chôn vùi trong Utopia Planitia có phải là núi lửa hay chúng chứa trầm tích phù hợp với trầm tích của đại dương hay không.
Độ dốc của đường bờ biển
Khi xe Chúc Dung đổ bộ, nó di chuyển dọc theo các rặng núi của Utopia Planitia, thu thập dữ liệu ở độ sâu tới 80 mét bên dưới bề mặt bằng radar. Ở độ sâu từ 10 đến 35 mét, radar của xe tự hành phát hiện ra các cấu trúc trầm tích tương tự như các bãi biển nhiều lớp trên Trái đất, có độ dốc 14,5 độ. Radar cũng đo kích thước của các hạt, trùng khớp với kích thước của các hạt cát.
Manga cho biết: "Các cấu trúc này trông không giống cồn cát. Chúng không giống miệng hố va chạm. Chúng không giống dòng dung nham. Đó là lúc chúng tôi bắt đầu nghĩ về đại dương".
Các tác giả nghiên cứu cho biết các cấu trúc này rất giống với các trầm tích ven biển trên Trái đất, chẳng hạn như các trầm tích được tìm thấy ở vịnh Bengal, được hình thành do sự hiện diện của một đại dương ổn định lâu dài.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ tin rằng xe tự hành đã tìm thấy "các trầm tích bờ biển", mất hàng triệu năm để hình thành khi các trầm tích do thủy triều và sóng mang theo trôi xuống đại dương.
Cardenas cho biết: “Điều này cho thấy có sóng, nghĩa là có một giao diện động giữa không khí và nước. Khi chúng ta nhìn lại nơi sự sống đầu tiên trên Trái đất phát triển, đó là sự tương tác giữa đại dương và đất liền. Vì vậy đây là bức tranh về môi trường sống cổ đại, có khả năng nuôi dưỡng các điều kiện thuận lợi cho sự sống của vi khuẩn”.
Các con sông có thể đã giúp đổ trầm tích vào đại dương, sau đó được sóng phân tán để tạo thành các bãi biển. Đá trầm tích, các con kênh và thậm chí cả tàn tích của một đồng bằng sông cổ đại, được nghiên cứu bởi xe tự hành Perseverance của NASA, đã cho thấy nước từng định hình cảnh quan sao Hỏa như thế nào.
Theo Cardenas, sau khi đại dương khô cạn, các bãi biển có thể bị bao phủ bởi tro từ các vụ phun trào núi lửa và vật liệu từ các cơn bão bụi, bảo tồn hiệu quả đường bờ biển. Cardenas phân tích: “Luôn là một thách thức để biết xói mòn trên sao Hỏa 3,5 tỉ năm qua có thể đã làm thay đổi hoặc xóa hoàn toàn dấu vết về đại dương như thế nào. Nhưng với các trầm tích này thì khác. Đây là một tập dữ liệu rất độc đáo”.
Magna cho biết, hiện tại, nhóm nghiên cứu muốn xác định độ cao của sóng và thủy triều trong đại dương, thời gian đại dương tồn tại và liệu nó có cung cấp một môi trường có khả năng thích hợp hay không.
Nhà khoa học nghiên cứu cấp cao François Forget là giám đốc nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp. Forget cho biết ông không hoàn toàn bị thuyết phục bởi giả thuyết được đưa ra trong nghiên cứu rằng chỉ có bờ biển đại dương mới có thể giải thích dữ liệu thu được radar. Forget, người không tham gia vào nghiên cứu mới này, phân tích: "Tôi chắc rằng các quan sát có thể giải thích được các quá trình bồi đắp cồn cát trên sao Hỏa”.
Trong khi đó, Tiến sĩ Joe McNeil là nhà khoa học hành tinh và là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên London. Tiến sĩ McNeil tin rằng những phát hiện này làm tăng thêm sức nặng cho giả thuyết về một đại dương phía bắc cổ đại trên sao Hỏa bằng cách cung cấp bằng chứng quan trọng dưới bề mặt.
McNeil, người cũng không tham gia vào nghiên cứu mới này, đánh giá: "Nếu các trầm tích ven biển này thực sự chứng minh cho sự lắng đọng trầm tích ở rìa của một đại dương cổ đại, thì nó cho thấy một thời kỳ kéo dài của nước lỏng ổn định, có ý nghĩa quan trọng đối với lịch sử khí hậu của sao Hỏa. Điều đó có nghĩa là sao Hỏa hội tụ các điều kiện có thể hỗ trợ một hệ thống thủy văn với các môi trường hỗ trợ sự sống trong một khoảng thời gian đáng kể".
Anh Tú