Phát hiện lượng lớn nước ở ‘Hẻm núi Lớn’ trên Sao Hoả

Hình ảnh Valles Marineris (phiên bản Hẻm núi Lớn trên sao Hoả) được chụp bởi tàu quỹ đạo Mars Odyssey của NASA. Ảnh: CNN

Sao Hỏa có một phiên bản Grand Canyon khổng lồ hơn nhiều so với bản gốc ở Mỹ. Mới đây các nhà khoa học đã biết được vùng địa chất ấn tượng này là nơi chứa "lượng nước đáng kể" nhờ phát hiện của tàu quỹ đạo ExoMars khi quay quanh Hành tinh Đỏ.

Tàu quỹ đạo ExoMars Trace Gas Orbiter, được phóng vào năm 2016 với tư cách là một sứ mệnh chung giữa Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Roscosmos (Cơ quan Vũ trụ LB Nga). Con tàu đã phát hiện ra nước ở Valles Marineris trên Sao Hỏa. Hệ thống hẻm núi này dài hơn 10 lần, sâu hơn 5 lần và rộng hơn 20 lần so với Grand Canyon ở Mỹ.

Nước nằm bên dưới bề mặt của Valles Marineris và được phát hiện bởi thiết bị FREND của tàu quỹ đạo ExoMarx, còn gọi là Máy dò neutron Epithermal độ phân giải tốt. Thiết bị này có thể lập bản đồ hydro trong lớp đất dày 1 mét trên bề mặt sao Hỏa.

Phần lớn nước trên sao Hỏa nằm ở các vùng cực của hành tinh Đỏ và vẫn bị đóng băng. Trong khi đó Valles Marineris nằm ngay phía nam đường xích đạo, nơi nhiệt độ thường không đủ lạnh để băng nước tồn tại.

Các quan sát được tàu quỹ đạo thu thập từ tháng 5/2018 đến tháng 2/2021. Trước đó, các tàu quỹ đạo khác đã tìm kiếm được nước ngay bên dưới bề mặt sao Hỏa và phát hiện một lượng nhỏ dưới lớp bụi của hành tinh này.

Tàu quỹ đạo ExoMars Trace Gas Orbiter được phóng vào năm 2016, đang quay quanh sao Hoả. Ảnh: CNN 

Một nghiên cứu mô tả chi tiết những phát hiện được công bố hôm 15/12 trên tạp chí Icarus. "Với tàu quỹ đạo, chúng tôi có thể nhìn sâu một mét bên dưới lớp bụi này và xem điều gì đang thực sự diễn ra bên dưới bề mặt sao Hỏa - và quan trọng là xác định vị trí các 'ốc đảo' giàu nước mà trước đó không thể phát hiện được” - tác giả nghiên cứu Igor Mitrofanov, cũng là người giám sát Kính viễn vọng neutron FREND gắn trên tàu quỹ đạo, cho biết.

"FREND tiết lộ một khu vực có lượng hydro lớn bất thường trong hệ thống hẻm núi khổng lồ Valles Marineris. Giả sử hydro mà chúng ta thấy được liên kết thành các phân tử nước, thì có tới 40% vật chất gần bề mặt trong khu vực này dường như là nước” – ông Mitrofanov nói thêm.

Đồng tác giả nghiên cứu Alexey Malakhov, nhà khoa học cấp cao của Viện Nghiên cứu Không gian thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga, cho biết: “Chúng ta có thể suy ra lượng nước trong đất bằng cách xem xét các neutron mà nó phát ra. Đó là bởi vì ‘neutron được tạo ra khi các hạt năng lượng cao được gọi là 'tia vũ trụ thiên hà' tấn công sao Hỏa; đất khô hơn phát ra nhiều neutron hơn so với các hạt ẩm ướt hơn".

Bản đồ màu hiển thị nồng độ nước cao nhất có màu xanh lam và tím, được phát hiện bởi tàu quỹ đạo ExoMars.

"Chúng tôi nhận thấy một phần trung tâm của Valles Marineris chứa đầy nước - nhiều nước hơn chúng tôi mong đợi. Điều này rất giống các vùng đóng băng vĩnh cửu của Trái đất, nơi băng nước tồn tại vĩnh viễn dưới lớp đất khô do nhiệt độ thấp liên tục”.

Ông Malakhov cho biết, khả năng quan sát độc đáo của thiết bị cho phép nhóm nghiên cứu phát hiện ra nguồn nước còn ẩn giấu trước đó. Đây có thể là nước đá hoặc nước được gắn với các khoáng chất trong đất. Nhưng các nhà khoa học tin rằng sự hiện diện của băng nhiều khả năng là do các khoáng chất tại vị trí này chứa ít nước.

Nhiệt đ  ở gần đường xích đạo sao Hoả cao hơn vùng cực, vì vậy các nhà nghiên cứu tin rằng phải có một số điều kiện pha trộn đặc biệt cho phép nước duy trì và được bổ sung.

“Phát hiện này là một bước đầu tiên đáng kinh ngạc, nhưng chúng tôi cần quan sát thêm để biết chắc chắn loại nước mà chúng tôi đang xử lý”, đồng tác giả nghiên cứu Håkan Svedhem, cho biết. 

"Phát hiện chứng tỏ khả năng vô song của các thiết bị trong việc cho phép chúng ta 'nhìn thấy' bên dưới bề mặt sao Hỏa '- và tiết lộ một hồ chứa nước lớn, không quá sâu, có thể dễ dàng khai thác ở khu vực này của sao Hỏa."

Tàu quỹ đạo Mars Express đã chụp bức ảnh này về Candor Chasma, một trong những hẻm núi lớn nhất ở phần phía bắc của Valles Marineris, vào tháng 7/2006.

Các sứ mệnh tới sao Hỏa trong tương lai sẽ hạ cánh ở vĩ độ thấp hơn. Khám phá nói trên của tàu ExoMars ở Valles Marineris làm nổi bật nơi này như một địa điểm hấp dẫn để con người khám phá trong những năm tới, đặc biệt là vì nguồn nước tại đây sẽ dễ tiếp cận hơn nhiều so với các nguồn nước dưới mặt đất khác được phát hiện trước đây.

Biết thêm về cách thức và vị trí nước tồn tại trên sao Hỏa ngày nay là điều cần thiết để hiểu điều gì đã xảy ra với nguồn nước dồi dào một thời của hành tinh Đỏ, đồng thời giúp chúng ta tìm kiếm môi trường có thể sinh sống, các dấu hiệu có thể có của sự sống trong quá khứ và các vật liệu hữu cơ từ những ngày đầu tiên trên sao Hỏa.

Vào năm 2022, tàu thám hiểm Rosalind Franklin của châu Âu và tàu hạ cánh bề mặt Kazachok của Nga sẽ ra mắt và dự kiến sẽ đáp xuống sao Hỏa vào năm 2023. Tàu thám hiểm sẽ khoan bên dưới bề mặt sao Hỏa để tìm kiếm vật liệu hữu cơ có thể tiết lộ liệu hành tinh này từng có sự sống hay không. Xe thám hiểm tự hành cũng sẽ khám phá Oxia Planum, một địa điểm để lộ ra những tảng đá cổ xưa giàu đất sét từng tiếp xúc với nước.