Sao Hỏa là một hành tinh kỳ lạ.
Có bằng chứng cho thấy Hành tinh Đỏ từng đóng vai chủ nhà trong bầu không khí dày đặc và đại dương rộng lớn. Tuy nhiên, tại một số thời điểm trong quá trình tiến hóa của nó, hành tinh dường như rò rỉ phần lớn các khí trong khí quyển vào không gian và các đại dương của nó bốc hơi (hoặc đóng băng và sau đó thăng hoa, tùy thuộc vào mức độ mất áp suất của khí quyển). Có nhiều giả thuyết về việc bầu khí quyển sao Hỏa lãng phí tới 1% so với Trái đất, bao gồm sự xói mòn chậm của các hạt gió mặt trời và một vụ va chạm thiên thạch thảm khốc, bất ngờ, thổi bay bầu khí quyển vào không gian.
Từ lâu, các nhà khoa học hành tinh đã biết rằng từ trường sao Hỏa rất yếu và do đó có rất ít sức mạnh bảo vệ khỏi gió mặt trời liên tục. Thông qua phân tích dữ liệu từ vệ tinh NASA Mars Global Surveyor (MGS) đã nghỉ hưu, một cái nhìn sâu sắc mới đã đạt được.
Tuy nhiên, không phải là lành tính, từ trường vỏ trái đất yếu này thực sự có thể có ảnh hưởng xấu đến bầu khí quyển, bắt giữ các hạt khí quyển trong bong bóng từ tính (a.k.a. plasmoids) trên một ngàn km, trước khi bị thổi bay đại chúng trong không gian…
Sự xói mòn bầu khí quyển sao Hỏa bởi gió mặt trời từ lâu đã bị nghi ngờ là cơ chế chính đằng sau sự mất mát của không khí sao Hỏa. Mặc dù không khí trên sao Hỏa khác biệt đáng kể so với chính chúng ta (bầu khí quyển sao Hỏa chủ yếu là CO2dựa trên cơ sở, trong khi bầu khí quyển trên mặt đất có hỗn hợp nitơ-oxy dễ thở), nó từng được cho là đậm đặc hơn nhiều so với ngày nay.
Vậy bầu không khí đã đi đâu? Vì từ trường sao Hỏa khá không đáng kể (nhà khoa học tin rằng từ trường toàn cầu có thể đã mạnh hơn rất nhiều trong quá khứ và có thể bị phá hủy bởi một tác động của tiểu hành tinh), có rất ít để làm chệch hướng các ion gió mặt trời tràn đầy năng lượng khi tương tác với bầu khí quyển bên dưới. Trên trái đất, chúng ta có một từ trường rất mạnh hoạt động như một trường lực vô hình, ngăn các hạt tích điện xâm nhập vào bầu khí quyển của chúng ta. Sao Hỏa không có sự xa xỉ này.
Trong nhiệm vụ của Mars Global Surveyor, được phóng vào năm 1996 (kết thúc năm 2006), vệ tinh đã phát hiện ra một từ trường rất loang lổ có nguồn gốc từ lớp vỏ sao Hỏa, chủ yếu ở bán cầu nam. Suy nghĩ tự nhiên sẽ là, mặc dù yếu, lĩnh vực chắp vá này có thể cung cấp một số bảo vệ hạn chế cho bầu khí quyển. Theo nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu MGS cũ, đây có lẽ không phải là trường hợp; từ trường vỏ trái đất có thể góp phần, có thể làm tăng tốc độ mất không khí.
Khi từ trường vỏ trái đất loang lổ tuôn ra từ bề mặt sao Hỏa, nó tạo ra ô dù của dòng điện từ, bẫy các hạt khí quyển tích điện. Hàng chục chiếc ô từ tính chiếm tới 40% sao Hỏa (tập trung chủ yếu ở phía nam), vươn lên trên bầu khí quyển. Do đó, các cấu trúc từ tính này được mở để tấn công từ gió mặt trời.
“Những chiếc ô là nơi những khối không khí kết hợp bị xé tan, David cho biết David Brain của UC Berkeley, người đã trình bày nghiên cứu MGS của mình tại Hội thảo Plasma Huntsville năm 2008 vào ngày 27 tháng 10.
Mặc dù điều này nghe có vẻ kịch tính, nhưng có khả năng thực sự là quá trình này đã được quan sát lần đầu tiên trên Sao Hỏa. Những chiếc ô từ tính xuyên qua bầu khí quyển và cảm nhận áp lực động từ gió mặt trời. Điều gì xảy ra tiếp theo là một cơ chế nổi tiếng trong lĩnh vực từ tính (MHD): kết nối lại.
Khi những chiếc ô vỏ trái đất tiếp xúc với từ trường liên hành tinh (IMF) do gió mặt trời mang theo, có khả năng kết nối lại có thể xảy ra. Theo David Brain, MGS đã đi qua một khu vực kết nối lại như vậy trong một trong những quỹ đạo của nó. CúcCác trường tham gia quấn quanh một gói khí ở đỉnh khí quyển sao Hỏa, tạo thành một viên nang từ rộng hàng ngàn km với không khí bị ion hóa bị mắc kẹt bên trong, Anh nói. CúcÁp lực gió mặt trời làm cho viên nang bị ọp ẹp và nó bị thổi bay, mang theo không khí của nó.”
Kể từ kết quả đầu tiên này, Brain đã tìm thấy thêm hàng tá bong bóng từ tính, có thể mang theo các tầng của tầng điện ly sao Hỏa. Những bong bóng này được biết đến với tên gọi Plasmoids, vì chúng có chứa các hạt tích điện hoặc plasma.
Não rất muốn chỉ ra rằng những kết quả này là xa kết luận. Ví dụ, MGS chỉ được trang bị để phát hiện một hạt tích điện, electron; các ion có các đặc điểm khác nhau và do đó có thể bị ảnh hưởng khác nhau. Ngoài ra, vệ tinh đã thực hiện các phép đo ở độ cao không đổi tại cùng thời điểm địa phương trong ngày. Nhiều dữ liệu hơn trong thời gian khác nhau và độ cao khác nhau được yêu cầu.
Một nhiệm vụ như vậy của NASA có thể hỗ trợ cho việc săn tìm plasmoid là Sao Hỏa và sự phát triển dễ bay hơi vệ tinh (MAVEN), dự kiến phóng vào năm 2013. MAVEN sẽ phân tích bầu khí quyển sao Hỏa để nghiên cứu cụ thể sự xói mòn của gió mặt trời, phát hiện các electron và ion; đo không chỉ từ tính, mà cả điện trường. Quỹ đạo hình elip MAVEN cũng sẽ cho phép tàu thăm dò điều tra các độ cao khác nhau tại các thời điểm khác nhau.
Vì vậy, chúng tôi chờ đợi MAVEN để chứng minh hoặc bác bỏ lý thuyết plasmoid Brain. Dù bằng cách nào, đây là một số bằng chứng trêu ngươi chỉ ra một cơ chế khá bất ngờ có thể, hoàn toàn theo nghĩa đen, xé toạc bầu khí quyển Mars Mars vào không gian
Nguồn: NASA
