Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng phá vỡ bí ẩn của các kiểu thời tiết trên Sao Hỏa. Trong khi bầu khí quyển hành tinh mỏng hơn nhiều so với của chúng ta - với ít hơn 1% áp suất không khí tồn tại trên Trái đất ở mực nước biển - những đám mây đã được nhìn thấy định kỳ trên bầu trời trên bề mặt. Ngoài ra, tuyết rơi định kỳ đã được phát hiện trong nhiều năm qua, chủ yếu ở dạng tuyết carbon dioxide (tức là băng khô).
Tuy nhiên, theo một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà thiên văn học người Pháp và người Mỹ, sao Hỏa trải nghiệm tuyết rơi dưới dạng các hạt băng nước. Những trận tuyết này chỉ xảy ra vào ban đêm, trùng với những giọt nhiệt độ toàn cầu. Sự hiện diện của những cơn bão này và tốc độ chúng chạm tới bề mặt đang buộc các nhà khoa học phải suy nghĩ lại về các kiểu thời tiết trên Sao Hỏa.
Nghiên cứu có tiêu đề Mưa tuyết trên sao Hỏa được thúc đẩy bởi sự đối lưu thời gian ban đêm do đám mây gây ra, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí Khoa học tự nhiên. Được dẫn dắt bởi Aymeric Spiga, một giảng viên có chuyên môn tại Đại học Pierre et Marie Curie và một nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Lao động tại Paris, nhóm nghiên cứu đã tiến hành mô phỏng số lượng các vùng mây trên sao Hỏa có thể xảy ra ở đó.
Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học tin rằng Sao Hỏa trải qua tuyết rơi dưới dạng carbon dioxide đông lạnh (hay còn gọi là băng khô), đặc biệt là xung quanh cực nam. Nhưng chỉ trong những năm gần đây, bằng chứng trực tiếp đã thu được. Chẳng hạn, vào ngày 29 tháng 9 năm 2008, Phượng Hoàng tàu đổ bộ đã chụp được những bức ảnh tuyết rơi từ những đám mây cao hơn 4 km (2,5 dặm) so với bãi đáp của nó gần miệng núi lửa Heimdal.
Năm 2012, Tàu quỹ đạo trinh sát sao Hỏa tiết lộ thêm bằng chứng về tuyết rơi carbon dioxide trên sao Hỏa. Và cũng đã có bằng chứng trong những năm gần đây về tuyết rơi thấp, dường như đã giúp định hình cảnh quan sao Hỏa. Chúng bao gồm một hệ thống quạt gió tương đối trẻ ở vùng Promethei Terra trên sao Hỏa, mà các nhà nghiên cứu tại Đại học Brown xác định được hình thành bởi tuyết tan.
Hơn nữa, vào năm 2014, dữ liệu thu được từ ESASao Hỏa thăm dò cho thấy Hellas Basin (một miệng núi lửa lớn) cũng bị phong hóa do tuyết tan chảy. Và trong năm 2015, Tò mò rover xác nhận rằng miệng núi lửa Gale (nơi nó hạ cánh năm 2012) đã từng bị lấp bởi một khối nước đứng. Theo kết quả nghiên cứu của nhóm khoa học, hồ nước cổ đại này đã nhận được dòng chảy từ tuyết tan trên miệng núi lửa phía bắc.
Tất cả những phát hiện này khá khó hiểu với các nhà khoa học, vì sao Hỏa được cho là không có bầu khí quyển đủ đậm đặc để hỗ trợ mức độ ngưng tụ này. Để điều tra các hiện tượng khí tượng này, Tiến sĩ Spiga và các đồng nghiệp đã kết hợp dữ liệu được cung cấp bởi nhiều nhiệm vụ trên tàu và quỹ đạo sao Hỏa khác nhau để tạo ra một mô hình khí quyển mới mô phỏng thời tiết trên Sao Hỏa.
Những gì họ tìm thấy là trong những đêm khi bầu khí quyển Sao Hỏa trở nên đủ lạnh, các hạt băng nước có thể tạo thành những đám mây. Những đám mây này sẽ trở nên không ổn định và giải phóng lượng mưa băng - nước, rơi nhanh xuống bề mặt. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã so sánh các kết quả này với các hiện tượng thời tiết cục bộ trên Trái đất, nơi không khí lạnh dày đặc dẫn đến mưa hoặc tuyết rơi nhanh từ các đám mây (hay còn gọi là micro microststs).
Khi họ nêu trong nghiên cứu của họ, thông tin này phù hợp với dữ liệu được cung cấp bởi các sứ mệnh trên tàu và quỹ đạo sao Hỏa:
Trong các mô phỏng của chúng tôi, bão tuyết đối lưu chỉ xảy ra trong đêm sao Hỏa và xuất phát từ sự bất ổn của khí quyển do sự làm mát bức xạ của các hạt mây nước băng. Điều này kích hoạt các luồng đối lưu mạnh trong và dưới các đám mây, với lượng mưa tuyết nhanh do các dòng chảy giảm mạnh.
Kết quả cũng mâu thuẫn với niềm tin từ lâu rằng những đám mây thấp sẽ chỉ đọng tuyết trên bề mặt một cách chậm rãi và nhẹ nhàng. Điều này được cho là trường hợp dựa trên thực tế là sao Hỏa có bầu khí quyển mỏng và do đó thiếu gió dữ dội. Nhưng như mô phỏng của họ cho thấy, các hạt băng nước dẫn đến bão tuyết siêu nhỏ sẽ chạm tới mặt đất trong vòng vài phút, thay vì hàng giờ.
Những phát hiện này chỉ ra rằng bão tuyết sao Hỏa cũng có ảnh hưởng sâu sắc đến việc vận chuyển hơi nước toàn cầu và các biến đổi theo mùa của các mỏ băng. Khi họ nói rõ hơn:
Đối lưu thời gian ban đêm trong các đám mây băng nước sao Hỏa và lượng mưa tuyết liên quan dẫn đến việc vận chuyển nước cả trên và dưới các lớp trộn, và do đó sẽ ảnh hưởng đến chu kỳ nước của sao Hỏa trong quá khứ và hiện tại, đặc biệt là trong các điều kiện có độ xiên cao liên quan đến một chu kỳ nước dữ dội hơn.
Như Aymeric Spiga đã giải thích trong một cuộc phỏng vấn với AFP, những loài tuyết này không hoàn toàn giống với những gì chúng ta quen ở đây trên Trái đất. Anh nói, không phải như thể bạn có thể làm người tuyết hay trượt tuyết, anh nói. Đứng trên bề mặt Sao Hỏa, bạn sẽ thấy một tấm chăn tuyết dày giống như một lớp băng giá rộng rãi. Tuy nhiên, những phát hiện này đã chỉ ra rằng chúng là một số điểm tương đồng giữa các hiện tượng khí tượng của Trái đất và Sao Hỏa.
Với các nhiệm vụ phi hành đoàn tới Sao Hỏa được lên kế hoạch trong nhiều thập kỷ tới - đặc biệt là Hành trình của NASA đến Sao Hỏa, dự kiến vào những năm 2030 - giúp biết chính xác những hiện tượng khí tượng mà các phi hành gia của chúng ta sẽ gặp phải. Trong khi giày trượt tuyết hoặc ván trượt có thể nằm ngoài câu hỏi, các phi hành gia ít nhất có thể trông chờ vào khả năng nhìn thấy tuyết mới khi họ thức dậy trong môi trường sống của họ!
