Tìm hiểu về bầu khí quyển của Sao hỏa

Sao Hoả là một hành tinh thể hiện sự thay đổi khí hậu ở một quy mô lớn. Mặc dù Bầu khí quyển của nó đã từng đủ dày để nước có thể chảy trên bề mặt, hiện nay nước đã trở nên hoặc rất khan hiếm hoặc không hề tồn tại. Bầu khí quyển ngày nay đã trở nên quá nhỏ để có thể hỗ trợ sự sống theo cách mà chúng ta biết, mặc dù sự sống có thể đã tồn tại ở quá khứ xa xưa.

Khí hậu của Sao Hoả đến từ nhiều yếu tố, bao gồm những chỏm băng, hơi nước và những cơn bão bụi của nó. Đã có những lúc những cơn bão bụi khổng lồ có thể phủ lên toàn bộ hành tinh và kéo dài nhiều tháng, khiến bầu trời trở nên mù mịt và đỏ.

Khí quyển của Sao Hoả được tạo ra từ gì?

Khí quyển của Sao Hoả thì khoảng 100 lần mỏng hơn so với Trái Đất, và cấu tạo từ 95% carbon dioxide. Dưới đây là chi tiết thành phần của nó, theo thông tin từ NASA

  • Carbon dioxide: 95.32 percent
  • Nitrogen: 2.7 percent
  • Argon: 1.6 percent
  • Oxygen: 0.13 percent
  • Carbon monoxide: 0.08 percent
  • Thêm nữa, một phần nhỏ gồm: nước, nitrogen, oxi, neo, hydrogen-deuterium-oxygen, krypton and xenon.

Khí hậu và thời tiết

Thời gian đầu trong lịch sử của nó (trong khoảng hơn 3.5 tỉ năm trước), Sao Hoả có bầu khí quyển đủ dày để nước có thể chảy trên bề mặt nó. Những hình ảnh quanh quỹ đạo cho thấy những con sông bằng phẳng rộng lớn và có khả năng là những ranh giới của đại dương.

Học thuyết hiện đang dẫn đầu là vì lực hấp dẫn yếu của Sao Hoả, cùng với việc thiếu từ trường toàn cầu, khiến cho bầu khí quyển dễ bị tổn thương từ áp lực của gió Mặt Trời, những hạt chảy thành dòng liên tục đến từ Mặt Trời. Trải qua hàng triệu triệu năm, áp lực của Mặt Trời đã bào mòn những phân tử nhẹ hơn ra khỏi bầu khí quyển, làm nó mỏng đi.

Bầu khí quyển mỏng của Sao Hoả và khoảng cách xa hơn từ nó đến Mặt Trời có nghĩa Sao Hoả lạnh hơn Trái Đất nhiều. Khí hậu trung bình thì khoảng -80 độ F (-60 độ C), mặc dù nó có thể trải dài từ -195 độ F (-125 độ C) ở gần các cực vào mùa đông đến giữa ngày dễ chịu khoảng 70 độ F (20 độ C) giữa ngày gần xích đạo.

Bầu khí quyển của Sao Hoả mỏng hơn của Trái Đất khoảng 100 lần, nhưng vẫn đủ dày để hỗ trợ thời tiết, mây và gió. Trên bề mặt của nó cũng có sự bức xạ, nhưng điều đó là không đủ để ngăn chặn việc khám phá Sao Hoả; phân tích bởi xe tự hành Curiosity cho thấy một nhiệm vụ đến Sao Hoả tương đương với hướng dẫn bức xạ cho phi hành gia của European Space Agency, mặc dù nó không quá giới hạn theo hướng dẫn của NASA.

Những cơn bão bụi của Sao Hoả là lớn nhất trong hệ Mặt Trời, có khả năng bao trùm toàn bộ hành tinh và kéo dài nhiều tháng. Chúng thường xuất hiện vào mùa xuân và mùa hè. Một giả thuyết lý giải tại sao những cơn bão bụi có thể trở nên lớn đến vậy ở Sao Hoả bắt đầu với việc những phân tử bụi trên không hấp thụ ánh sáng Mặt Trời, làm ấm khí quyển Sao Hoả ở những vùng lân cận. Những dòng không khí nóng chảy đến những vùng lạnh hơn, tạo ra những cơn gió.

Những cơn gió lớn lại nâng thêm bụi lên trên mặt đất, lại tạo nên nhiệt ở khí quyển, làm thêm gió và lại làm tăng thêm bụi. Một nghiên cứu vào năm 2015 sau đó còn gợi ý rằng động lượng của Sao Hoả – thứ bị ảnh hưởng bởi các hành tinh khác – tạo ra những cơn bão bụi quanh hành tinh này khi động lượng đạt giá trị lớn nhất vào đầu mùa bão bụi.

Đã có thời điểm thậm chí còn có tuyết trên Sao Hoả. Bông tuyết trên Sao Hoả, được tạo ra từ carbon dioxide thay vì nước, được biết đến như là những hạt rất nhỏ tạo ra hiệu ứng sương mù thay vì xuất hiện theo cách rơi xuống như tuyết. Vùng Bắc Cực và Nam Cực của Sao Hoả được bọc bởi băng, phần lớn chúng cũng được làm từ carbon dioxide chứ không phải nước.

Ngày nay, NASA nói rằng sự thay đổi theo mùa là do các chỏm băng carbon dioxide bị đánh bóng và suy tàn, bụi di chuyển khắp bầu khí quyển, và hơi nước di chuyển lên xuống giữa bề mặt và bầu khí quyển. (Đa số nước đến từ tảng băng nước phía Bắc, thứ tan ra và bốc hơi trong mùa hè ở Sau Hoả khi carbon dioxide bốc hơi khỏi chóp băng). Kể từ năm 2017, vài nhiệm vụ vòng quanh quỹ đạo để theo dõi sự thay đổi khí hậu trên Sao Hoả bao gồm:

  • ExoMars Trace Gas Orbiter (European Space Agency or ESA)
  • MAVEN (NASA)
  • Mars Express (ESA)
  • Mars Odyssey (NASA)
  • Mars Orbiter Mission or Mangalyaan (Indian Research Space Organization)
  • Mars Reconnaissance Orbiter (NASA)

Các nhiệm vụ trên bề mặt hiện tại bao gồm các xe tự hành Curiosity và Opportunity của NASA. Một số nhiệm vụ trên bề mặt khác đã được lên kế hoạch vào những năm sắp tới, bao gồm Mars 2020 của NASA và một xe tự hành ExoMars đến từ ESA.

Khả năng có sự sống

Sao Hoả có thể đã từng là nơi trú ẩn của sự sống. Một vài phỏng đoán rằng ngày nay sự sống có thể vẫn còn tồn tại ở đó. Một số nhà nghiên cứu thậm chí còn suy đoán rằng sự sống trên Trái Đất có thể đã ươm mầm cho sự sống trên Sao Hoả, hoặc sự sống trên Sao Hoả đã ươm mầm cho sự sống trên Trái Đất. Các tàu hạ cánh Viking nổi tiếng với việc đã đi tìm kiếm sự sống trên Sao Hoả trong khoảng thời gian nửa sau của những năm 1970, nhưng lại không tìm được gì.

Ngày này, một vài điều của những kết quả đó vẫn còn gây tranh cãi, đặc biệt là cách mà một mẫu đất đã được đun nóng lên rồi sau đó mới kiểm tra chất hữu cơ. Dù Viking đã không tìm được chút chất hữu cơ nào, những nhà nghiên cứu khác vẫn có những lý giải khác cho sự thất bại của nó (ví dụ như những máy móc đó không đủ nhạy cảm để phát hiện sự sống).

Những đại dương có thể đã từng bao phủ bề mặt của Sao Hoả trong quá khứ, cung cấp một môi trường cho sự sống phát triển. Mặc dù ngày nay Hành Tinh Đỏ là một sa mạc lạnh giá. Các nhà khoa học gợi ý rằng nước dạng lỏng có thể đang ở dưới lòng đất, cung cấp một nơi ẩn náu tiềm năng cho bất kỳ sự sống nào có thể vẫn đang tồn tại ở đó. Một vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng có một lượng nước đá dồi dào bên dưới bề mặt.

Một đặc tính được gọi là Recurring Slope Lineae (RSL) thỉnh thoảng xuất hiện trên các sườn dốc của Sao Hoả. Vào năm 2015, các nhà nghiên cứu thông cáo rằng muối ngậm nước đã được tìm này bên trong các đặc tính này, điều gợi ý rằng RSL có một kiểu nước mặn trong chúng, một môi trường có thể thuận lợi cho một vài dạng cực đoan của sự sống.

Một nghiên cứu gợi ý rằng nước có thể nảy sinh từ bầu khí quyển Sao Hoả, trong khi số khác vẫn duy trì rằng RSL là do cát khô. Xe tự hành Curiosity của NASA hiện đang tìm kiếm những môi trường có thể cư trú được trong quá trình thực hiện nhiệm vụ của nó trên Sao Hoả, bắt đầu từ năm 2012. Xe tự hành Mars 2020 của NASA được kỳ vọng sẽ đưa điều đó lên một bậc mới, đó là sẽ bao gồm cả việc giấu các mẫu vật tiềm năng cùng sinh trắc học để các nhiệm vụ trong tương lai có thể tìm lại.

ESA cũng lên kế hoạch cho xe tự hành dùng săn các mẫu sinh trắc học của riêng mình như một phần của nhiệm vụ ExoMars. Thử thách là dù những chiếc xe tự hành này có công hiệu, vẫn không thể mang theo những trang thiết bị tinh vi trong phòng thí nghiệm thường được sử dụng trên Trái Đất để tìm kiếm những dấu hiệu của sự sống trong một mẫu vật cổ như đá. Thêm nữa, thậm chí để những mẫu vật của Trái Đất có thể vượt qua được bài kiểm tra sự sống cũng đã rất khó, vì những dấu vết địa chất có thể che dấu sự sống; ví dụ như việc khám phá ra sự sống cổ xưa ở Greenland và Quebec, Canada vào năm 2016 vẫn còn đang gây tranh cãi.

Đọc thêm:

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker