Theo các bằng chứng được thu thập bởi nhiều quỹ đạo robot, máy bay và tàu đổ bộ trong suốt nhiều thập kỷ, các nhà khoa học hiểu rằng Sao Hỏa từng là một nơi ấm áp hơn, nhiều nước hơn. Nhưng giữa 4.2 và 3.7 tỷ năm trước, điều này đã bắt đầu thay đổi. Khi từ trường Sao Hỏa biến mất, bầu khí quyển bắt đầu bị gió mặt trời tước đi, khiến bề mặt trở nên lạnh và khô và khiến nước không thể tồn tại ở dạng lỏng.
Trong khi phần lớn nước trên hành tinh hiện đang tập trung ở các khối băng cực, các nhà khoa học đã suy đoán một số nước Mars Mars trong quá khứ vẫn có thể nằm dưới lòng đất. Nhờ một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học Ý, hiện đã xác nhận rằng nước lỏng vẫn tồn tại bên dưới vùng cực nam Mars Mars. Khám phá này đã chấm dứt một bí ẩn mười lăm năm và củng cố tiềm năng cho các sứ mệnh trong tương lai tới Sao Hỏa.
Nghiên cứu có tiêu đề bằng chứng Radar Radar của nước lỏng dưới màng trên Mars Mars, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí Khoa học. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Roberto Orosei thuộc Viện Vật lý thiên văn Quốc gia (INAF) ở Ý và bao gồm các thành viên của Cơ quan Vũ trụ Ý (ASI), Trung tâm Quan sát Trái đất ESA (ESRIN) và nhiều đài quan sát, viện nghiên cứu và trường đại học.
Cho đến nay, các nhiệm vụ robot đã tiết lộ bằng chứng đáng kể về nước trong quá khứ trên Sao Hỏa. Chúng bao gồm các thung lũng sông khô cạn và các kênh chảy ra khổng lồ được phát hiện bởi các quỹ đạo, và bằng chứng về các loại đất giàu khoáng chất chỉ có thể hình thành trong sự hiện diện của nước lỏng bởi người chèo thuyền và tàu đổ bộ. Bằng chứng ban đầu từ ESA Sao Hỏa thăm dò cũng cho thấy băng nước tồn tại ở cực hành tinh và được chôn trong các lớp xen kẽ với bụi.
Tuy nhiên, các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ rằng nước lỏng có thể tồn tại bên dưới các tảng băng cực, giống như cách mà nước lỏng được cho là nằm dưới sông băng ở đây trên Trái đất. Ngoài ra, sự hiện diện của muối trên Sao Hỏa có thể làm giảm thêm nhiệt độ nóng chảy của nước dưới bề mặt và giữ nó ở trạng thái lỏng, mặc dù nhiệt độ dưới 0 ở cả bề mặt và dưới lòng đất.
Trong nhiều năm, dữ liệu từ Mars Express, Mars Advanced Radar cho thiết bị âm thanh dưới bề mặt và tầng điện ly (MARSIS) - được sử dụng để nghiên cứu vùng cực nam - vẫn chưa có kết luận. Giống như tất cả các radar xuyên mặt đất, thiết bị này dựa vào các xung radar để lập bản đồ địa hình bề mặt và xác định tính chất của các vật liệu nằm bên dưới bề mặt.
May mắn thay, sau khi phân tích đáng kể, nhóm nghiên cứu đã có thể phát triển các kỹ thuật mới cho phép họ thu thập đủ dữ liệu độ phân giải cao để xác nhận sự hiện diện của nước lỏng bên dưới nắp băng phía nam. Như Andrea Cicchetti, người quản lý hoạt động MARSIS và là đồng tác giả của bài báo mới, đã chỉ ra:
Sau đó, chúng tôi đã thấy gợi ý về các tính năng dưới bề mặt thú vị trong nhiều năm nhưng chúng tôi không thể tái tạo kết quả từ quỹ đạo thành quỹ đạo, vì tốc độ lấy mẫu và độ phân giải của dữ liệu của chúng tôi trước đây quá thấp. Chúng tôi đã phải đưa ra một chế độ vận hành mới để bỏ qua một số xử lý trên tàu và kích hoạt tỷ lệ lấy mẫu cao hơn và do đó cải thiện độ phân giải của dấu chân của tập dữ liệu của chúng tôi: bây giờ chúng tôi thấy những điều đơn giản là không thể trước đây.
Những gì họ tìm thấy là vùng cực nam được tạo thành từ nhiều lớp băng và bụi xuống độ sâu khoảng 1,5 km trên diện tích rộng 200 km, và có một khu vực dị thường rộng 20 km. Như Roberto Orosei, nhà điều tra chính của thí nghiệm MARSIS và là tác giả chính của bài báo, đã giải thích trong một thông cáo báo chí gần đây của ESA:
Đây là sự bất thường dưới bề mặt trên sao Hỏa có đặc tính radar phù hợp với nước hoặc trầm tích giàu nước. Đây chỉ là một khu vực nghiên cứu nhỏ; đó là một viễn cảnh thú vị để nghĩ rằng có thể có nhiều hơn những túi nước ngầm này ở nơi khác, chưa được khám phá.
Sau khi phân tích tính chất của tín hiệu radar phản xạ và tính đến thành phần của lớp trầm tích và cấu hình nhiệt độ dự kiến bên dưới bề mặt, các nhà khoa học kết luận rằng tính năng rộng 20 km là giao diện giữa băng và một khối nước lỏng ổn định . Để MARSIS có thể phát hiện ra một mảng nước như vậy, nó cần phải dày ít nhất vài chục cm.
Những phát hiện này cũng làm tăng khả năng có sự sống trên Sao Hỏa, cả hiện tại và trong quá khứ. Điều này dựa trên nghiên cứu tìm thấy sự sống của vi sinh vật ở hồ Vostok, nằm ở khoảng 4 km (2,5 mi) bên dưới lớp băng ở Nam Cực. Nếu sự sống có thể phát triển mạnh trong môi trường mặn, dưới môi trường trên Trái đất, thì có khả năng chúng cũng có thể sống sót trên Sao Hỏa. Xác định nếu đây là trường hợp sẽ là mục đích của các nhiệm vụ hiện tại và tương lai tới Sao Hỏa.
Như Dmitri Titov, một trong những Sao Hỏa nhà khoa học dự án, giải thích:
Thời gian dài của Mars Express và nỗ lực hết mình của nhóm radar để vượt qua nhiều thách thức phân tích, cho phép kết quả được chờ đợi này, chứng tỏ rằng nhiệm vụ và trọng tải của nó vẫn có tiềm năng khoa học lớn. Khám phá ly kỳ này là một điểm nổi bật của khoa học hành tinh và sẽ góp phần vào sự hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của Sao Hỏa, lịch sử của nước trên hành tinh láng giềng của chúng ta và khả năng sinh sống của nó.
Các Sao Hỏa ra mắt vào ngày 2 tháng 6 năm 2003 và sẽ kỷ niệm 15 năm trên quỹ đạo của Sao Hỏa vào ngày 25 tháng 12 năm nay. Trong những năm tới, nó sẽ được ESA cộng đồng tham gia ExoMars 2020 nhiệm vụ, NASA Mars 2020 Rovervà một số thí nghiệm khoa học khác Những nhiệm vụ này sẽ mở đường cho một nhiệm vụ phi hành đoàn tiềm năng, mà NASA đang lên kế hoạch gắn kết vào những năm 2030.
Nếu thực sự có nước lỏng được tìm thấy trên Sao Hỏa, nó sẽ đi một chặng đường dài hướng tới việc tạo điều kiện cho nghiên cứu trong tương lai và thậm chí là sự hiện diện của con người đang diễn ra trên bề mặt. Và nếu vẫn còn sự sống trên Sao Hỏa, nghiên cứu cẩn thận về các hệ sinh thái của nó sẽ giúp giải quyết câu hỏi quan trọng nhất về cách thức và thời điểm sự sống xuất hiện trong Hệ Mặt Trời.
