Giống như Trái đất, Sao Hỏa có mũ cực đông lạnh, nhưng không giống như Trái đất, những chiếc mũ này được làm từ băng carbon dioxide cũng như băng nước. Vấn đề là trong khi nắp mùa đông đối xứng về cực nam, thì nắp còn lại được bù khoảng ba đến bốn độ. Sử dụng dữ liệu từ tàu vũ trụ ESA Lầu Sao Hỏa, các nhà khoa học cho rằng có hai điều đáng trách: hệ thống thời tiết sao Hỏa, và thật thú vị, đó là miệng núi lửa tác động lớn nhất trên Sao Hỏa mặc dù nó không ở gần cực nam.
Sử dụng Máy quang phổ Fourier hành tinh (PFS) trên tàu Mars Express, Marco Giuranna của Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), Rome, Italy và các đồng nghiệp đã đo nhiệt độ của bầu khí quyển sao Hỏa từ mặt đất lên đến độ cao 50 km trên vùng cực nam.
Họ đã lập biểu đồ về cách khí quyển thay đổi nhiệt độ và các đặc điểm khác trong hơn nửa năm sao Hỏa và theo dõi cách carbon dioxide tích tụ vào tảng băng phía nam khi mùa thu chuyển sang mùa đông trên sao Hỏa. "Đây không phải là một quá trình đơn giản. Chúng tôi thấy rằng hai hệ thống thời tiết khu vực được phát triển từ giữa mùa thu đến mùa đông, Giuranna nói.
Các hệ thống thời tiết này có nguồn gốc từ những cơn gió mạnh về phía đông thổi thẳng vào lưu vực Hellas, cấu trúc tác động lớn nhất trên sao Hỏa với đường kính 2300 km và độ sâu 7 km. Độ sâu của miệng núi lửa và sự trỗi dậy mạnh mẽ của các bức tường làm chệch hướng gió và tạo ra thứ gọi là sóng Rossby trên Trái đất. Điều này tạo ra một hệ thống áp suất thấp gần cực nam ở bán cầu tây và một hệ thống áp suất cao ở bán cầu đông, một lần nữa gần cực nam.
Giuranna nhận thấy rằng nhiệt độ của hệ thống áp suất thấp thường nằm dưới điểm ngưng tụ của carbon dioxide, do đó khí ngưng tụ và rơi xuống từ bầu trời như tuyết và tích tụ trên mặt đất dưới dạng băng giá. Trong hệ thống áp suất cao, các điều kiện không bao giờ thích hợp với tuyết, do đó chỉ có sương giá trên mặt đất xảy ra. Do đó, nắp cực nam được xây dựng bởi hai cơ chế khác nhau.
Các khu vực có tuyết phủ rộng rãi không thăng hoa vào mùa hè vì chúng phản chiếu ánh sáng mặt trời vào không gian nhiều hơn so với sương giá trên bề mặt. Các hạt băng giá có xu hướng lớn hơn các hạt tuyết và có bề mặt cứng hơn. Các kết cấu rách rưới bẫy nhiều ánh sáng mặt trời, thúc đẩy sự thăng hoa.
Vì vậy, khu vực phía tây của cực Bắc, được xây dựng bằng tuyết và băng giá, không chỉ có lượng băng carbon dioxide lớn hơn mà còn thăng hoa chậm hơn trong mùa hè, trong khi khu vực phía tây xây dựng băng giá biến mất hoàn toàn. Điều này giải thích tại sao nắp còn lại không được đặt đối xứng xung quanh cực nam.
"Đây là một sự tò mò của người sao hỏa trong nhiều năm," Giuranna nói. Nhờ Mars Express, các nhà khoa học hành tinh giờ đã hiểu được một khía cạnh mới của thế giới xa lạ, tuyệt vời này.
Nguồn: ESA
