Hiểm họa từ những cơn bão bụi trên Sao Hỏa: Bước tiến mới trong dự đoán thời tiết hành tinh đỏ

Sao Hỏa, hành tinh nổi tiếng với bề mặt phủ đầy bụi đỏ thường xuyên phải đối mặt với những cơn bão bụi khắc nghiệt, đặc biệt vào mùa hè ở Nam bán cầu. Cứ mỗi ba năm Sao Hỏa (tương đương năm năm rưỡi trên Trái Đất), những cơn bão này lớn đến mức có thể bao phủ toàn bộ hành tinh trong nhiều tháng và dễ dàng quan sát từ Trái Đất. Tuy nhiên, những hiện tượng này không chỉ là cảnh tượng hùng vĩ mà còn mang theo mối đe dọa nghiêm trọng đối với các tàu thăm dò, tàu đổ bộ và các sứ mệnh khám phá Sao Hỏa trong tương lai.

Những hiểm họa tiềm tàng từ cơn bão bụi

Dù có bầu khí quyển mỏng chỉ bằng 0,5% so với Trái Đất, nhưng những cơn bão bụi Sao Hỏa vẫn có thể gây hậu quả nặng nề. Chúng tạo ra tĩnh điện gây nhiễu thiết bị điện tử và tích tụ bụi trên các tấm pin Mặt Trời , khiến các tàu thăm dò không thể thu đủ năng lượng. Đây chính là nguyên nhân khiến tàu thăm dò Opportunity mất tín hiệu vào năm 2018 và tàu đổ bộ InSight phải ngừng hoạt động vào năm 2022.

Ngoài các nhiệm vụ robot, các cơn bão bụi cũng đe dọa nghiêm trọng các sứ mệnh có phi hành đoàn trong tương lai. Bụi Sao Hỏa rất nhẹ và dễ bám vào mọi thứ, từ quần áo phi hành gia đến các thiết bị khoa học, gây cản trở cho hoạt động trên bề mặt.

"Bão bụi trên Sao Hỏa không chỉ ảnh hưởng đến thiết bị mà còn tiềm ẩn nguy hiểm đối với con người", nhà khoa học Heshani Pieris tại Đại học Colorado Boulder chia sẻ. "Chúng tôi cần hiểu rõ các yếu tố khởi nguồn và sự phát triển của những cơn bão này để chuẩn bị tốt hơn cho các sứ mệnh tương lai".

Phát hiện mới từ các nhà khoa học

Trong một nghiên cứu công bố tại cuộc họp năm 2024 của Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ, nhóm nhà khoa học do Heshani Pieris và Paul Hayne dẫn đầu đã cung cấp những hiểu biết mới về cách các cơn bão bụi trên Sao Hỏa hình thành và phát triển.

Nghiên cứu tập trung vào hai kiểu thời tiết đặc trưng hàng năm trên Sao Hỏa , được gọi là "bão A" và "bão C". Bằng cách phân tích dữ liệu từ Mars Climate Sounder – thiết bị trên tàu Mars Reconnaissance Orbiter của NASA – trong suốt 15 năm (tương đương tám năm Sao Hỏa), nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng hầu hết các cơn bão lớn xuất hiện sau những giai đoạn nhiệt độ bề mặt tăng cao bất thường.

Pieris giải thích: "Khi bề mặt hành tinh được làm nóng bởi ánh sáng Mặt Trời , lớp không khí phía trên trở nên nhẹ hơn và bốc lên, kéo theo bụi vào khí quyển. Hiện tượng này tương tự với cách mây mưa hình thành trên Trái Đất trong mùa hè nóng nực".

Khoảng 68% các cơn bão bụi lớn được phát hiện xảy ra sau khi nhiệt độ bề mặt tăng cao – một phát hiện quan trọng giúp xác định mối liên hệ giữa điều kiện thời tiết ấm áp và sự hình thành bão bụi.

Ứng dụng cho tương lai

Dù nghiên cứu chưa chứng minh chắc chắn rằng nhiệt độ cao là nguyên nhân trực tiếp gây ra bão bụi, các nhà khoa học tin rằng đây là bước đệm để hiểu rõ hơn về thời tiết trên Sao Hỏa . "Chúng tôi hy vọng rằng đây sẽ là một bước tiến để dự đoán chính xác các cơn bão bụi, từ đó hỗ trợ các sứ mệnh trong tương lai", Pieris cho biết.

Pieris và Hayne hiện đang tiếp tục thu thập dữ liệu mới từ Sao Hỏa để làm rõ hơn các mô hình thời tiết này. Trong tương lai, việc dự đoán chính xác các cơn bão bụi không chỉ bảo vệ thiết bị mà còn đảm bảo an toàn cho các phi hành gia, đồng thời mở ra cơ hội nghiên cứu sâu hơn về môi trường hành tinh đỏ.