Tại sao Sao Hỏa không còn nước? Những tháp bụi khổng lồ trên hành tinh có thể ẩn chứa câu trả lời

Giống như một chiếc thang máy không gian, hiện tượng này có thể đưa ra lời giải thích làm thế nào mà nước đã biến mất khỏi bề mặt Hành tinh đỏ trong quá khứ xa xưa.

Trên Trái Đất, các cơn bão thường là những sự kiện diễn ra tại một khu vực nhất định, nhưng trên Sao Hỏa, mọi thứ có chút khác biệt. Cứ khoảng mỗi thập kỷ một lần, Sao Hỏa lại phải hứng chịu một cơn bão bụi khổng lồ tác động lên hành tinh này trên quy mô toàn cầu. Được gọi là "sự kiện bụi bao quanh hành tinh (PEDE)", những cơn bão này ảnh hưởng lên thời tiết của Sao Hỏa trong suốt nhiều tháng trời mỗi khi xảy ra. Một cơn bão như vậy đã xuất hiện vào năm 2018 - một cơn bão bụi khổng lồ trên toàn cầu, bao phủ toàn bộ hành tinh, khiến mọi thứ ám một màu vàng mờ đục và khiến sứ mệnh tham dò Opportunity của NASA phải chấm dứt hoàn toàn.

Hai nghiên cứu mới do Nicholas Heavens đến từ Đại học Hampton và Viện Khoa học Không gian dẫn đầu đã tìm hiểu một hiện tượng khí tượng lạ diễn ra trong quá trình xảy ra các cơn bão toàn hành tinh nói trên: các tháp bụi khổng lồ xuyên qua tầng trên của khí quyển, một số cao đến khoảng 70km. Các nghiên cứu đã mang lại cho chúng ta những cái nhìn mới về các tháp bụi bí ẩn kia, và chúng có thể đã góp phần gây nên tình trạng thất thoát nước trên Sao Hỏa như thế nào.

Heavens và các đồng nghiệp đã nghiên cứu hai PEDE, một diễn ra vào năm 2007, và một diễn ra vào năm ngoái, để hiểu rõ hơn về các tháp bụi, bằng cách nghiên cứu dữ liệu thu thập được bởi vệ tinh Mars Reconnaissance (MRO) của NASA. MRO được trang bị một thiết bị chuyên dụng có khả năng cảm nhận nhiệt mang tên Mars Climate Sounder. Thiết bị này có thể xuyên thủng những lớp bụi dày. Các nhà nghiên cứu còn nghiên cứu các hình ảnh về các tháp bụi chụp bởi vệ tinh Mars Context Imager (MARCI).

Nghiên cứu cho thấy, các tháp bụi dày đặc hơn và có mức độ tập trung vật chất cao hơn so với những đám mây bụi thông thường vốn tồn tại trong khí quyển Hỏa tinh, và chúng còn "leo" cao hơn nhiều. Những cột bụi khổng lồ xoay vần này có thể xảy ra khi Sao Hỏa ở điều kiện bình thường, nhưng nhiều trong số chúng hình thành trong quá trình PEDE.

Những tháp bụi này bắt đầu trên bề mặt hành tinh, dưới dạng các khu vực tích trữ bụi với tốc độ cao, một số có bề ngang rộng như Đảo Rhode. Ánh sáng mặt trời sẽ làm ấm những đám mây bụi này, khiến các luồng gió bụi thổi lên bầu trời Sao Hỏa - một quá trình tương tự như cách nhiệt từ hơi nước ngưng tụ tạo nên những cơn giông bão trên Trái Đất. Ở độ cao khoảng 70km, các tháp bụi này có thể đạt bề ngang bằng Nevada (Mỹ). Trong quá trình phân rã, nó có thể hình thành nên một lớp bụi nằm cách bề mặt hành tinh 56km, có thể rộng hơn lục địa nước Mỹ - theo NASA.

Không như cơn bão quan sát được vào năm 2007, trong đó các tháp bụi chỉ tồn tại trong khoảng 1-2 ngày, PEDE năm 2018 tạo ra những tháp bụi tồn tại đến gần 4 tuần.

Đó là một hiện tượng đáng chú ý, bởi hơi nước bị mắc kẹt trong các tháp bụi này sẽ bị "kéo" đi - phần nhiều trong số đó sẽ bị thổi bay vào không gian. Những tháp bụi này có thể được xem như một hệ thống vận chuyển dành cho các vật chất khác cũng như khí gas, bao gồm hơi nước. Vào năm 2007, các nhà khoa học quan sát được rằng các phân tử nước bị chuyển lên tầng trên của khí quyển Sao Hỏa, ở độ cao nơi bức xạ mặt trời khiến các phân tử nước này tan rã và bay vào không gian. Đây nhiều khả năng là manh mối cho thấy Sao Hỏa đã mất sạch nước trên bề mặt - lượng nước từ cách đây rất lâu đã từng tràn ngập các sông và hồ trên hành tinh đỏ - như thế nào.

Trong thời gian tới, các nhà nghiên cứu kỳ vọng sẽ biết được nhiều hơn về các tháp bụi và cách chúng đã được hình thành, và vai trò của chúng trong việc loại bỏ nước khỏi khí quyền của Sao Hỏa.

Tham khảo: Gizmodo