Trong nhiều năm nay, các nhà khoa học đã hiểu rằng Sao Hỏa từng là một nơi ấm áp hơn, ẩm ướt hơn. Giữa các đặc điểm địa hình cho thấy sự hiện diện của sông và hồ với các mỏ khoáng sản dường như đã hòa tan trong nước, không thiếu bằng chứng chứng minh điều này trong quá khứ. Tuy nhiên, khí hậu ấm áp và ẩm ướt như thế nào từ hàng tỷ năm trước (và kể từ đó) đã là một chủ đề của nhiều cuộc tranh luận.
Theo một nghiên cứu mới từ một nhóm các nhà khoa học quốc tế đến từ Đại học Nevada, Las Vegas (UNLV), có vẻ như sao Hỏa có thể đã ướt hơn rất nhiều so với ước tính trước đây đã cho nó tín dụng. Với sự giúp đỡ của Phòng thí nghiệm Berkeley, họ đã tiến hành mô phỏng một loại khoáng chất được tìm thấy trong thiên thạch sao Hỏa. Từ điều này, họ xác định rằng Sao Hỏa có thể có nhiều nước trên bề mặt của nó hơn so với suy nghĩ trước đây.
Khi nói đến việc nghiên cứu Hệ mặt trời, thiên thạch đôi khi là bằng chứng vật lý duy nhất có sẵn cho các nhà nghiên cứu. Điều này bao gồm Sao Hỏa, nơi các thiên thạch được phục hồi từ bề mặt Trái đất đã giúp làm sáng tỏ quá khứ địa chất của hành tinh và những loại quá trình nào đã định hình lớp vỏ của nó. Đối với các nhà địa chất học, chúng là phương tiện tốt nhất để xác định sao Hỏa trông giống như những ngày trước.
Thật không may cho các nhà địa chất học, những thiên thạch này đã trải qua những thay đổi do kết quả của lực lượng thảm khốc đã trục xuất họ khỏi Sao Hỏa. Như Tiến sĩ Christopher Adcock, Trợ lý Giáo sư Nghiên cứu tại Khoa Khoa học Địa chất tại UNLV và là tác giả chính của nghiên cứu, đã nói với Tạp chí Space qua email:
Các thiên thạch sao Hỏa là những mảnh của Sao Hỏa, về cơ bản chúng là những mẫu Sao Hỏa duy nhất của chúng ta trên Trái Đất cho đến khi có một nhiệm vụ trở về mẫu. Nhiều khám phá mà chúng ta đã thực hiện về Sao Hỏa xuất phát từ việc nghiên cứu các thiên thạch sao hỏa và sẽ không thể có được nếu không có chúng. Thật không may, những thiên thạch này đều đã trải qua cú sốc khi bị đẩy ra khỏi bề mặt sao Hỏa trong các vụ va chạm.
Trong số hơn 100 thiên thạch sao Hỏa đã được tìm thấy ở đây trên Trái đất và có độ tuổi từ 4 tỷ năm đến 165 triệu năm. Chúng cũng được cho là chỉ đến từ một số khu vực trên Sao Hỏa và có khả năng là ejecta được tạo ra từ các sự kiện tác động. Và trong quá trình kiểm tra chúng, các nhà khoa học đã nhận thấy sự hiện diện của một khoáng chất canxi photphat được gọi là merrillite.
Là một thành viên của nhóm whitlockite thường được tìm thấy trong các thiên thạch mặt trăng và sao Hỏa, khoáng chất này được biết đến là khan (tức là không chứa nước). Do đó, các nhà nghiên cứu đã rút ra kết luận rằng sự hiện diện của khoáng chất này cho thấy Sao Hỏa có môi trường khô cằn khi những tảng đá này bị đẩy ra. Điều này chắc chắn phù hợp với những gì sao Hỏa trông giống như ngày nay - lạnh, băng giá và khô như xương.
Vì lợi ích của nghiên cứu của họ - có tiêu đề là Cú sốc - Chuyển đổi Whitlockite thành Merrillite và ý nghĩa đối với Phosphate Khí tượng, xuất hiện gần đây trên tạp chí Truyền thông tự nhiên - nhóm nghiên cứu quốc tế đã xem xét một khả năng khác. Sử dụng một phiên bản tổng hợp của whitlockite, họ bắt đầu tiến hành các thí nghiệm nén sốc trên nó được thiết kế để mô phỏng các điều kiện theo đó các thiên thạch được đẩy ra từ Sao Hỏa.
Điều này bao gồm việc đặt mẫu whitlockite tổng hợp bên trong một viên đạn, sau đó sử dụng súng khí heli để tăng tốc lên 700 mét mỗi giây (2520 km / h hoặc 1500 dặm / giờ) vào một tấm kim loại - do đó chịu được nhiệt độ cao và sức ép. Sau đó, mẫu được kiểm tra bằng cách sử dụng Nguồn ánh sáng nâng cao (ALS) của Berkeley Lab Phòng thí nghiệm và Phòng thí nghiệm quốc gia Argonne.
Khi chúng tôi phân tích những gì phát sinh từ viên nang, chúng tôi đã tìm thấy một lượng đáng kể chất whitlockite đã bị mất nước đối với merrillite khoáng sản, ông Adcock nói. Cấm Merrillite được tìm thấy trong nhiều thiên thạch (bao gồm cả sao Hỏa). Điều đó có nghĩa là có thể các thiên thạch đá được tạo ra từ cuộc sống ban đầu với whitlockite trong chúng trong một môi trường có nhiều nước hơn so với suy nghĩ trước đây. Nếu đúng, nó sẽ chỉ ra nhiều nước hơn trong quá khứ sao Hỏa và Hệ mặt trời đầu tiên.
Phát hiện này không chỉ làm tăng ngân sách nước của người dùng cho các sao Hỏa trong quá khứ, nó còn đặt ra những câu hỏi mới về khả năng sinh sống của Mars Mars. Ngoài việc hòa tan trong nước, whitlockite còn chứa phốt pho - một yếu tố quan trọng cho sự sống ở đây trên Trái đất. Kết hợp với các bằng chứng gần đây cho thấy nước lỏng vẫn tồn tại trên bề mặt Sao Hỏa - mặc dù không liên tục - điều này đặt ra những câu hỏi mới về việc sao Hỏa có tồn tại trong quá khứ (hay thậm chí là ngày nay).
Nhưng như Adcock đã giải thích, sẽ cần thêm các thí nghiệm và bằng chứng để xác định xem những kết quả này có phải là dấu hiệu của một quá khứ nhiều nước hay không:
Theo như cuộc sống, kết quả của chúng tôi rất thuận lợi cho khả năng - nhưng chúng tôi cần nhiều dữ liệu hơn. Thực sự chúng ta cần một nhiệm vụ trở về mẫu hoặc chúng ta cần đến đó trực tiếp - một nhiệm vụ của con người. Khoa học đang kết thúc câu trả lời cho một số câu hỏi lớn về hệ mặt trời, sự sống ở nơi khác và sao Hỏa. Nhưng đó là công việc khó khăn khi tất cả phải được thực hiện từ xa.
Và lợi nhuận mẫu chắc chắn là trên đường chân trời. NASA hy vọng sẽ tiến hành bước đầu tiên trong quy trình này với Mars 2020 Rover của họ, họ sẽ thu thập các mẫu và để chúng trong bộ đệm để phục hồi trong tương lai. Người đi săn ESA Lừa ExoMars dự kiến sẽ thực hiện hành trình lên Sao Hỏa trong cùng năm, và cũng sẽ lấy được các mẫu như một phần của nhiệm vụ hoàn trả mẫu về Trái đất.
Các nhiệm vụ này dự kiến sẽ ra mắt vào mùa hè năm 2020, khi các hành tinh sẽ ở gần nhất một lần nữa. Và với các nhiệm vụ phi hành đoàn lên bề mặt được lên kế hoạch cho thập kỷ sau, chúng ta có thể thấy các mẫu phi thiên thạch đầu tiên của Sao Hỏa được đưa trở lại Trái đất để phân tích.
