Một lượng lớn nước trên sao Hỏa cổ đại có thể đã bị chôn vùi bên dưới bề mặt của nó thay vì thoát ra ngoài không gian, các nhà khoa học báo cáo trên tạp chí Khoa học. Phát hiện được công bố hôm thứ Ba có thể giúp gỡ rối một loạt các lý thuyết nhằm giải thích sự biến mất của nước trên sao Hỏa, một nguồn tài nguyên dồi dào trên bề mặt hành tinh hàng tỷ năm trước.
Thông qua mô hình và dữ liệu từ các tàu thăm dò, tàu lượn và thiên thạch trên sao Hỏa, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California phát hiện ra rằng một phạm vi rộng – từ 30 đến 99% – lượng nước sớm nhất của Hành tinh Đỏ có thể đã biến mất khỏi bề mặt thông qua một quá trình địa chất được gọi là hydrat hóa lớp vỏ, nơi nước bị khóa lại trong đá của sao Hỏa.
Bằng chứng về nước trong quá khứ trên sao Hỏa được viết trên khắp bề mặt đá của nó, nơi các lòng hồ khô cạn và các thành tạo đá minh họa một thế giới được tạo hình bởi chất lỏng từ hơn 3 tỷ năm trước. Trong nhiều năm, các nhà khoa học cho rằng nước này hầu như đã thoát ra ngoài không gian, khiến hành tinh này ở trong tình trạng hiện tại – rất khô -.
Nhưng điều đó cần có thời gian. Và tốc độ nước có thể thoát ra khỏi bầu khí quyển, kết hợp với lượng nước dự đoán từng tồn tại trên bề mặt sao Hỏa không hoàn toàn phù hợp với các quan sát hiện đại về hành tinh. Renyu Hu, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Nếu điều đó kéo dài trong 4 tỷ năm qua, nó chỉ có thể chiếm một phần nhỏ lượng nước mất đi. Điều đó khiến các nhà nghiên cứu đặt ra một câu hỏi quan trọng: chính xác thì phần nước còn lại trên sao Hỏa đã đi đâu?
Nghiên cứu do Eva Scheller, một sinh viên tốt nghiệp ngành địa chất tại Caltech, đang nghiên cứu các quá trình bề mặt hành tinh, dẫn đầu, có thể đưa ra câu trả lời. Nghiên cứu cho thấy phần lớn lượng nước mất đi xảy ra trong thời kỳ Noachian của sao Hỏa từ 3,7 tỷ đến 4,1 tỷ năm trước. Trong thời gian đó, nước trên sao Hỏa có thể đã tương tác và hợp nhất với các khoáng chất trong vỏ hành tinh – ngoài việc thoát khỏi bầu khí quyển của hành tinh – khóa lượng nước gần bằng một nửa Đại Tây Dương.
“Một trong những điều mà nhóm của chúng tôi nhận ra sớm trong nghiên cứu là chúng tôi cần chú ý đến bằng chứng từ 10 đến 15 năm thăm dò sao Hỏa về những gì đang diễn ra với những khám phá của chúng tôi về lớp vỏ sao Hỏa, và cụ thể là Bethany Ehlmann, đồng tác giả của nghiên cứu và là giáo sư khoa học địa chất và hành tinh tại Caltech cho biết bản chất của nước trong lớp vỏ sao Hỏa.
Nước có thể phá vỡ đá thông qua một quá trình gọi là phong hóa hóa học, đôi khi dẫn đến việc các khoáng chất bị ngậm nước. Các khoáng chất ngậm nước sẽ hấp thụ và lưu trữ nước, khóa nước. Ví dụ, thạch cao, một khoáng chất hòa tan trong nước được tìm thấy tự nhiên trên sao Hỏa, có thể giữ nước của nó bị giữ lại trừ khi được đun nóng ở nhiệt độ cao hơn 212 độ F.
Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã quan sát sự phân bố của các khoáng chất chứa nước trên bề mặt Sao Hỏa, nhờ các tàu vũ trụ như Tàu quỹ đạo do thám sao Hỏa của NASA, đã lập bản đồ địa chất và khí hậu của hành tinh từ năm 2006. Nhưng những quan điểm đó đôi khi bị hạn chế. Michael Meyer, nhà khoa học chính của Chương trình Thám hiểm Sao Hỏa của NASA cho biết: “Bạn phải vẫy tay và ngoại suy về độ dày của lớp đó mà bạn nhìn thấy trên bề mặt.
“Chỉ khi thực hiện các phép đo ở những nơi cụ thể trên bề mặt với người lái hoặc tàu đổ bộ của bạn, như Phoenix, hoặc thỉnh thoảng bạn nhìn thấy một miệng núi lửa mới, bạn mới có thể biết được độ dày của điểm cụ thể trên hành tinh đối với các khoáng chất ngậm nước. bạn đang nhìn, ”anh ấy nói. “Vì vậy, câu trả lời đã có, nhưng chúng sẽ dần dần hình thành theo thời gian khi bạn thu được nhiều dữ liệu hơn.”
Đó là điều dẫn đến phát hiện của nghiên cứu rằng lượng nước cổ xưa của các đại dương có thể đã thoát vào bên trong chứ không phải ra bên ngoài. Scheller nói: “Chúng tôi muốn hiểu điều này ở các quy mô khác nhau.
Quá trình thủy hóa lớp vỏ xảy ra trên Trái đất, nhưng hệ thống kiến tạo mảng đang hoạt động của chúng ta sẽ tái chế đá sâu bên trong hành tinh của chúng ta, làm nóng đá và giải phóng nước trong quá trình này. Christopher Adcock, một nhà địa hóa hành tinh tại Đại học Nevada Las Vegas, cho biết nước được đưa trở lại bề mặt thông qua hoạt động của núi lửa.
Mặt khác, sao Hỏa không hoạt động về mặt địa chất như Trái đất, điều này có thể giải thích tại sao nó chỉ có lượng nước hạn chế trên bề mặt. Bằng chứng rõ ràng nhất về nước trên sao Hỏa ở dạng băng ở các cực của hành tinh và với số lượng rất nhỏ trong khí quyển. Các nhà khoa học đã nghiên cứu đá ngậm nước trên Mặt trăng, sao Hỏa và trên các thiên thể hành tinh khác như một nguồn nước uống tiềm năng cho các sứ mệnh phi hành gia trong tương lai hoặc nhiên liệu có thể cung cấp năng lượng cho môi trường sống và tên lửa.
Adcock, người có các nghiên cứu bao gồm cách con người có thể tổng hợp và sử dụng khoáng chất trên sao Hỏa để làm nước uống và nhiên liệu tên lửa, cho biết những phát hiện từ nhóm của Scheller không thay đổi hoàn toàn trò chơi sử dụng tài nguyên, “nhưng chắc chắn đó là một lời nhắc nhở đáng khích lệ rằng nước chúng ta nhu cầu cho các sứ mệnh dài hạn của con người lên sao Hỏa có thể ở ngay dưới chân chúng tôi khi chúng tôi đến đó. “
Tháng trước, NASA hạ cánh Chiếc thuyền bền bỉ của nó di chuyển trên miệng núi lửa Jezero trên sao Hỏa, địa điểm của một lòng hồ khô cạn mà đất có thể lưu giữ bằng chứng nguyên sơ nhất về các khoáng chất ngậm nước – và sự sống của vi sinh vật đã hóa thạch. Sự kiên trì sẽ xúc những mẫu đất nhỏ bé và rải chúng trên bề mặt miệng núi lửa để một người thợ săn “tìm nạp” trong tương lai lấy ra. Điều đó tạo ra một cơ hội trêu ngươi cho các nhà nghiên cứu đằng sau Khoa học học.
“Các mẫu từ Jezero sẽ giúp chúng tôi kiểm tra mô hình này,” Ehlmann nói. “Nó khuếch đại tầm quan trọng của việc đưa những mẫu đó trở lại.”
