Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature cho thấy, những trận lũ lụt, có thể kéo dài vài tuần, đã xói mòn đủ lượng phù sa để lấp đầy hoàn toàn hồ Superior (hồ lớn và sâu nhất của Ngũ Đại Hồ ở Bắc Mỹ và lớn thứ ba trên Trái đất) và hồ Ontario (một trong Ngũ Đại Hồ thuộc khu vực Bắc Mỹ).
Tác giả chính Tim Goudge - Trợ lý Giáo sư tại Trường Khoa học Địa chất Austin tại Texas - nhận định, tình trạng này là một kết quả đáng ngạc nhiên.
Các hồ miệng núi lửa đã phổ biến trên sao Hỏa hàng tỷ năm trước khi Hành tinh Đỏ có nước lỏng trên bề mặt. Một số miệng núi lửa có thể chứa một lượng nước nhỏ của vùng biển. Khi nước nhiều quá mức khiến hồ không thể chứa, nó sẽ phá vỡ rìa của miệng núi lửa.
Từ đó, gây ra lũ lụt thảm khốc và dấu vết để lại ở các thung lũng sông. Một nghiên cứu năm 2019 do Phó Giáo sư Goudge dẫn đầu đã xác định rằng, những sự kiện này xảy ra nhanh.
Những hình ảnh được chụp bởi vệ tinh quay quanh sao Hỏa đã cho phép các nhà khoa học nghiên cứu tàn tích của hồ miệng núi lửa trên Hành tinh Đỏ. Tuy nhiên, các hồ miệng núi lửa và thung lũng sông hầu hết được nghiên cứu trên cơ sở riêng lẻ. Nghiên cứu điều tra 262 hồ bị vỡ trên khắp Hành tinh đỏ. Đồng thời, tìm hiểu về quá trình định hình tổng thể bề mặt sao Hỏa.
Nghiên cứu các thung lũng bắt đầu từ rìa miệng núi lửa cho thấy, chúng hình thành trong một trận lũ xuyên hồ. Trong khi đó, các thung lũng hình thành ở những nơi khác gợi ý sự hình thành dần dần theo thời gian. Trong đó, xói mòn gần 1/4 ở thung lũng sông dù chỉ chiếm 3% tổng chiều dài thung lũng.
Từ đó, các nhà khoa học đã so sánh độ sâu, chiều dài và thể tích của các loại thung lũng khác nhau. Họ phát hiện, các thung lũng sông được hình thành bởi những vết nứt của hồ miệng núi lửa.
Đồng tác giả nghiên cứu Alexander Morgan - nhà khoa học tại Viện Khoa học Hành tinh, cho biết: “Sự khác biệt này do thực tế là các hẻm núi đầu ra sâu hơn đáng kể so với các thung lũng khác”.
Độ sâu trung bình của một thung lũng sông do miệng núi lửa bị vỡ là 170,5m. Con số này nhiều hơn 2 lần so với những thung lũng sông được tạo ra dần dần theo thời gian - vốn chỉ sâu trung bình 77,5m.
Các nhà khoa học cho biết, về mặt địa chất, những vực sâu xuất hiện ngay lập tức. Song, chúng có thể đã ảnh hưởng lâu dài đến cảnh quan xung quanh. Nghiên cứu cho thấy, hồ miệng núi lửa vỡ có thể đã ảnh hưởng đến sự hình thành của các thung lũng sông khác gần đó. Các tác giả cho biết, đây là một giải thích thay thế tiềm năng cho nguyên nhân địa hình thung lũng sông sao Hỏa độc đáo - vốn thường được cho là do khí hậu.
Nghiên cứu chứng minh rằng, thung lũng sông do vỡ hồ miệng núi lửa đóng vai trò quan trọng trong hình thành bề mặt sao Hỏa. Nghiên cứu cũng góp phần giúp hình dung thêm về các thế giới khác.
Địa chất của Trái đất đã xóa sổ hầu hết miệng núi lửa và khiến quá trình xói mòn sông diễn ra chậm và ổn định. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là quá trình tương tự sẽ xảy ra ở những hành tinh khác.
