Chưa thể kết luận
Vào năm 2018, các nhà khoa học đã dựa trên dữ liệu từ nhiệm vụ thăm dò không gian sao Hỏa Mars Express của ESA (Cơ quan Vũ trụ châu Âu). Họ công bố một khám phá đáng ngạc nhiên. Theo đó, tín hiệu từ một thiết bị radar phản xạ ngoài cực Nam của Hành tinh Đỏ dường như cho thấy sự tồn tại của một hồ nước ngầm.
Theo công trình nghiên cứu, hồ nước nói trên nằm sâu 1,5 km bên dưới một lớp băng và có chiều rộng khoảng 20 km. Đây là hồ chứa nước ở dạng lỏng lớn nhất được phát hiện trên sao Hỏa.
Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy hồ nước ngầm này nhờ các thiết bị radar trên tàu Mars Express của Cơ quan Vũ trụ châu Âu được phóng lên vũ trụ vào năm 2003. Khu vực thuộc phạm vi nghiên cứu là vùng đỉnh băng ở cực Nam của sao Hỏa. Kể từ đó, nhiều nghiên cứu về hồ nước này cũng được công bố.
Trong một bài báo mới được công bố trên tạp chí Geophysical Research Letters, hai nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA ở Nam California (Mỹ) đã mô tả việc tìm thấy hàng chục phản xạ radar tương tự xung quanh cực Nam.
Phát hiện này được đưa ra sau khi họ phân tích một tập hợp dữ liệu rộng hơn từ Mars Express. Tuy nhiên, theo các nhà khoa học, nước ở nhiều khu vực quá lạnh để có thể duy trì ở trạng thái lỏng.
“Chúng tôi không chắc liệu những tín hiệu này có phải là nước hay không. Song, chúng có xuất hiện rộng hơn nhiều so với những gì nghiên cứu ban đầu tìm thấy”, nhà khoa học Jeffrey Plaut của JPL cho biết.
Jeffrey Plaut cũng là đồng điều tra viên của MARSIS (máy đo radar và độ cao xung giới hạn tần số thấp được chế tạo bởi Cơ quan Vũ trụ Italy và JPL) trên quỹ đạo. “Nước có thể xuất hiện phổ biến bên dưới cực Nam của sao Hỏa. Hoặc, những tín hiệu này là sự xuất hiện của thứ gì đó khác”, ông Plaut phỏng đoán.
Phản xạ mạnh với sóng vô tuyến
Các chấm sáng đại diện cho vị trí nơi phản xạ radar được phát hiện.
Các tín hiệu radar ban đầu được cho là nước xuất hiện tại một khu vực của sao Hỏa. Khu vực đó là trầm tích phân lớp Nam cực (SPLD), được dùng để nói về các lớp xen kẽ của nước, băng khô (carbon dioxide đóng băng) và bụi.
Đây là những thứ đã lắng đọng ở sao Hỏa hàng triệu năm. Các lớp này được cho là cung cấp dữ liệu về cách độ nghiêng trục sao Hỏa đã thay đổi như thế nào theo thời gian. Tình trạng này tương tự những thay đổi về độ nghiêng của Trái đất.
Đây là yếu tố đã tạo nên Kỷ băng hà và thời kỳ ấm hơn trong suốt lịch sử hành tinh của chúng ta. Khi có độ nghiêng trục thấp hơn, sao Hỏa sẽ xuất hiện tuyết rơi. Trong khi đó, các lớp bụi tích tụ trong khu vực. Cuối cùng, chúng hình thành lớp băng dày được tìm thấy ngày nay.
Bằng cách chiếu sóng vô tuyến lên bề mặt, các nhà khoa học có thể quan sát bên dưới những lớp băng này. Sau đó, họ lập bản đồ chi tiết về chúng. Sóng vô tuyến mất năng lượng khi chúng truyền qua vật chất dưới bề mặt. Khi phản xạ trở lại tàu vũ trụ, sóng vô tuyến thường có tín hiệu yếu hơn.
Tuy nhiên, trong một số trường hợp, các tín hiệu trở về từ dưới bề mặt của khu vực này sáng hơn ở bề mặt. Một số nhà khoa học đã giải thích rằng, những tín hiệu này ám chỉ sự hiện diện của nước. Bởi, chúng phản xạ mạnh với sóng vô tuyến.
Nhà khoa học Plaut và Aditya Khuller - một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Bang Arizona (Mỹ) cho biết, chưa chắc chắn về những gì các tín hiệu chỉ ra. Aditya Khuller từng nghiên cứu về vấn đề này khi đang là thực tập sinh tại JPL.
Theo hai nhà nghiên cứu này, khu vực đó được cho là chứa nước trong khoảng từ 6 - 12 dặm (10 - 20km). Khoảng cách này là một vùng tương đối nhỏ của cực Nam sao Hỏa.
Sau đó, Khuller và Plaut đã mở rộng việc tìm kiếm các tín hiệu vô tuyến mạnh tương tự lên 44.000 phép đo, trải rộng trong 15 năm dữ liệu MARSIS trên toàn bộ khu vực cực Nam của sao Hỏa.
Mở đường cho tương lai
Phân tích cho thấy, có hàng chục phản xạ radar sáng trên phạm vi diện tích và độ sâu lớn hơn bao giờ hết. Ở một số nơi, phản xạ cách bề mặt chưa đến 1 dặm (1,6km). Đó là nơi nhiệt độ được ước tính rơi vào -81 độ F (-63 độ C).
Với nhiệt độ lạnh như vậy, nước sẽ bị đóng băng ngay cả khi nó chứa các khoáng chất có muối gọi là peclorat. Hợp chất này có thể hạ thấp điểm đóng băng của nước.
Khuller lưu ý, trong một bài nghiên cứu vào năm 2019, các nhà khoa học đã tính toán nhiệt độ cần thiết để làm tan chảy băng dưới bề mặt ở khu vực này. Họ phát hiện rằng, chỉ có núi lửa gần đây dưới bề Mặt mới có thể giải thích sự hiện diện tiềm năng của nước lỏng dưới cực Nam.
“Họ phát hiện ra rằng, sẽ mất gấp đôi luồng địa nhiệt ước tính trên sao Hỏa để duy trì nước ở dạng lỏng. Một cách để có thể có được luồng địa nhiệt này là thông qua núi lửa. Tuy nhiên, chúng tôi chưa thực sự thấy bất kỳ bằng chứng mạnh mẽ nào về núi lửa gần đây ở cực Nam. Vì vậy, có vẻ như hoạt động núi lửa sẽ cho phép nước dưới bề mặt xuất hiện ở trạng thái lỏng tại khu vực”, ông Khuller nhận định.
Tuy nhiên, lời giải thích nào sẽ phù hợp nếu sự phản xạ radar đó không phải là nước? Các tác giả nghiên cứu hiện chưa thể đưa ra lời giải đáp một cách chắc chắn. Song, nghiên cứu của họ cung cấp cho các nhà khoa học một bản đồ chi tiết về khu vực chứa manh mối lịch sử khí hậu của sao Hỏa. Trong đó, bao gồm vai trò của nước ở các dạng khác nhau.
“Chiến lược này giúp chúng tôi tiến thêm vài bước nữa để nắm bắt được cả mức độ và nguyên nhân của những phản xạ radar khó hiểu đó”, nhà khoa học Plaut chia sẻ.
