Một trong những điểm tương đồng sâu sắc nhất giữa Trái đất và Sao Hỏa, một trong những mục tiêu phổ biến để nghiên cứu và khám phá, là sự hiện diện của băng nước trên bề mặt của nó (chủ yếu dưới dạng các tảng băng cực của nó). Nhưng có lẽ thú vị hơn nữa là sự hiện diện của các dòng sông băng bên dưới bề mặt, đó là điều mà các nhà khoa học đã suy đoán từ lâu trước khi sự hiện diện của chúng được xác nhận.
Những lưu trữ nước ngầm này có thể cho chúng ta biết rất nhiều về lịch sử sao Hỏa và thậm chí có thể là một nguồn tài nguyên vô giá nếu con người chọn biến sao Hỏa thành nhà của mình một ngày nào đó. Theo một nghiên cứu gần đây của một cặp nhà khoa học từ Đại học Texas ở Austin và Arizona, cũng có những lớp băng bên dưới nắp băng cực bắc có thể là hồ chứa nước lớn nhất trên hành tinh.
Những phát hiện này là chủ đề của một nghiên cứu được công bố gần đây trong Thư nghiên cứu địa vật lý. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Stefano Nerozzi, một sinh viên tốt nghiệp từ Đại học Texas tại Viện Địa vật lý Austin (UTIG) và được hỗ trợ bởi Giáo sư Jack Holt của Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh của Đại học Arizona (LPL).
Vì lợi ích của nghiên cứu của họ, Nerozzi và Giáo sư Holt đã dựa vào dữ liệu được thu thập bởi thiết bị Radar nông (SHARAD) trên tàu thám hiểm sao Hỏa (MRO) - có khả năng xuyên thủng tới 2,4 km (1,5 dặm) bên dưới bề mặt sử dụng sóng radar. Những gì họ báo cáo là việc phát hiện ra một số lớp cát và băng khoảng 1,6 km (1 mi) bên dưới cực bắc Mars Mars.
Những lớp này được tìm thấy là 90% nước ở một số nơi, và được cho là tàn dư của các dải băng cực cổ đại. Nếu tan chảy, các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng họ sẽ tạo ra một đại dương toàn cầu với độ sâu ít nhất 1,5 mét (5 feet). Như Nerozzi đã giải thích trong một thông cáo báo chí của UT News, phát hiện này khá bất ngờ. Ông nói chúng tôi không mong đợi để tìm thấy nhiều nước đá ở đây, ông nói. Điều đó có khả năng làm cho nó trở thành hồ chứa nước lớn thứ ba trên sao Hỏa sau các tảng băng cực.
Những phát hiện đã được chứng thực bởi một nghiên cứu riêng biệt (trong đó Nerozzi là đồng tác giả) được dẫn dắt bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins và cũng xuất hiện trong Thư nghiên cứu địa vật lý. Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã dựa vào dữ liệu trọng lực để đặt các ràng buộc về mật độ của khu vực bên dưới nắp băng cực. Từ các bài đọc mật độ thấp mà họ thu được, họ ước tính rằng các lớp băng và cát có hơn 50% nước nói chung.
Phát hiện này là một lợi ích cho các nhà khoa học vì các lớp này về cơ bản là một bản ghi chép về sự thay đổi khí hậu trong quá khứ và phân tích về chúng có thể tiết lộ một số điều rất thú vị về lịch sử hành tinh. Nói tóm lại, hình học và thành phần của các lớp này có thể giúp các nhà khoa học xác định xem khí hậu sao Hỏa có thuận lợi với cuộc sống hay không.
Về việc làm thế nào tất cả lượng nước đó đến đó, các tác giả đưa ra giả thuyết rằng chúng hình thành trong các giai đoạn nóng lên và làm mát trên Sao Hỏa trong quá khứ. Các nhà khoa học đã biết đến một số sự kiện băng hà diễn ra trên Sao Hỏa được điều khiển bởi các biến thể trong hành tinh quỹ đạo và độ nghiêng (giống như Trái đất). Trong khoảng thời gian khoảng 50.000 năm, Sao Hỏa nghiêng nhiều hơn về phía Mặt trời trước khi dần dần trở lại vị trí thẳng đứng.
Khi sao Hỏa ngồi thẳng hơn, vùng xích đạo ấm lên trong khi vùng cực bắc nguội đi, khiến các khối băng tiến lên. Khi hành tinh nghiêng về phía Mặt trời, vùng cực ấm lên, khiến các khối băng tan chảy. Chính trong thời gian này, tàn dư của những tảng băng sẽ bị bao phủ trong cát, trong lịch sử đã bảo vệ chúng khỏi tiếp xúc với Mặt trời và tan vào bầu khí quyển.
Giáo sư Holt, giáo sư nghiên cứu về UTIG trong 19 năm trước khi gia nhập Đại học Arizona vào năm 2018, đã là đồng điều tra viên với nhóm khoa học SHARAD kể từ khi MRO đến Sao Hỏa vào năm 2006. Sử dụng dữ liệu từ công cụ này, MRO cũng có thể xác nhận sự hiện diện của các sông băng dưới lòng đất xung quanh giữa sao Hỏa
Thật đáng ngạc nhiên, tổng khối lượng nước bị nhốt trong các mỏ cực bị chôn vùi này gần bằng với tất cả các tảng nước được biết là tồn tại trong sông băng và các lớp băng bị chôn vùi ở vĩ độ thấp hơn trên sao Hỏa và chúng có cùng độ tuổi
Trước đây, các nhà khoa học nghĩ rằng những tảng băng cổ xưa đã bị mất, nhưng nghiên cứu này cho thấy dải băng phía bắc đã tồn tại dưới bề mặt hành tinh, được sắp xếp thành những dải băng và cát xen kẽ. Nghiên cứu này không chỉ mâu thuẫn với giả định đó mà còn cung cấp những hiểu biết mới và quan trọng về việc trao đổi băng nước giữa các cực Mars Mars và vĩ độ trung bình.
Một khả năng thú vị khác là cách mà nghiên cứu về các sông băng này có thể giúp xác định xem sao Hỏa có thể ở được hay không. Như Nerozzi đã giải thích:
Hiểu được bao nhiêu nước có sẵn trên toàn cầu so với ở hai cực là rất quan trọng nếu bạn có thể có nước lỏng trên sao Hỏa. Bạn có thể có tất cả các điều kiện phù hợp cho cuộc sống, nhưng nếu phần lớn nước bị khóa ở hai cực, thì việc có đủ lượng nước lỏng ở gần xích đạo trở nên khó khăn.
Nhờ có một số lượng lớn các nhiệm vụ robot đã được gửi đến Sao Hỏa, những gì chúng ta biết về hành tinh này đã phát triển nhờ những bước nhảy vọt. Và với mỗi khám phá mới, nhu cầu khám phá sâu hơn trở nên rõ ràng. Một ngày nào đó sớm thôi, chúng ta có thể tăng cường những nỗ lực đó bằng cách gửi các phi hành gia của con người đến đó, thậm chí có thể mở đường cho việc định cư của con người.
Và khi những người đó đến, sự hiện diện của sông băng dưới mặt đất sẽ đóng một vai trò quan trọng trong của chúng nỗ lực.
