Nhờ có nhiều sứ mệnh nghiên cứu Sao Hỏa trong những năm gần đây, các nhà khoa học nhận thức được rằng khoảng 4 tỷ năm trước, hành tinh này là một nơi khác biệt nhiều. Ngoài việc có bầu khí quyển dày đặc hơn, Sao Hỏa còn là một nơi ấm áp và ẩm ướt hơn, với nước lỏng bao phủ phần lớn bề mặt hành tinh. Thật không may, khi sao Hỏa mất bầu khí quyển trong hàng trăm triệu năm, những đại dương này dần biến mất.
Khi nào và ở đâu các đại dương này hình thành đã là chủ đề của nhiều cuộc điều tra và tranh luận khoa học. Theo một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà nghiên cứu từ UC Berkeley, sự tồn tại của những đại dương này có liên quan đến sự trỗi dậy của hệ thống núi lửa Tharis. Họ còn đưa ra giả thuyết rằng các đại dương này hình thành sớm hơn hàng trăm triệu năm so với dự kiến và không sâu như trước đây.
Nghiên cứu mang tên Thời gian của các đại dương trên Sao Hỏa từ biến dạng bờ biển, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí khoa học Thiên nhiên. Nghiên cứu được thực hiện bởi Robert I. Citron, Michael Manga và Douglas J. Hemingway - một sinh viên tốt nghiệp, giáo sư và nghiên cứu sinh tiến sĩ của Khoa Khoa học Trái đất và Hành tinh và Trung tâm Khoa học Hành tinh Tích hợp tại UC Berkeley (tương ứng).
Như Michael Manga đã giải thích trong một thông cáo báo chí gần đây của Berkeley News:
Giả định là Tharsis hình thành nhanh và sớm, thay vì dần dần, và các đại dương đến sau. Chúng tôi nói rằng các đại dương có trước và kèm theo các dòng dung nham tạo nên Tharsis.
Cuộc tranh luận về quy mô và phạm vi của các đại dương Mars Mars là do một số mâu thuẫn đã được quan sát. Về cơ bản, khi sao Hỏa mất bầu khí quyển, nước mặt của nó sẽ bị đóng băng để trở thành lớp băng vĩnh cửu dưới lòng đất hoặc thoát ra ngoài không gian. Những nhà khoa học không tin rằng sao Hỏa từng có đại dương chỉ ra thực tế rằng các ước tính về lượng nước có thể bị che giấu hoặc mất đi không phù hợp với ước tính về kích thước của đại dương.
Hơn thế nữa, băng hiện đang tập trung ở các cực Bắc không đủ để tạo ra một đại dương. Điều này có nghĩa là có ít nước hơn trên sao Hỏa so với ước tính trước đó, hoặc một số quá trình khác chịu trách nhiệm về việc mất nước. Để giải quyết vấn đề này, Citron và các đồng nghiệp đã tạo ra một mô hình sao Hỏa mới, nơi các đại dương hình thành trước hoặc cùng thời điểm với đặc điểm núi lửa lớn nhất Mars Mars - Tharsis Montes, khoảng 3,7 tỷ năm trước.
Vì Tharsis nhỏ hơn vào thời điểm đó, nó không gây ra mức độ biến dạng vỏ tương tự như sau này. Điều này đặc biệt đúng với các đồng bằng bao phủ hầu hết bán cầu bắc và được cho là một đáy biển cổ đại. Cho rằng khu vực này không chịu sự thay đổi địa chất tương tự sẽ xảy ra sau đó, nó sẽ nông hơn và giữ khoảng một nửa nước.
Giả định là Tharsis hình thành nhanh và sớm, thay vì dần dần, và các đại dương đến sau, Manga nói. Voi Chúng tôi nói rằng các đại dương có trước và đi kèm với các dòng dung nham tạo nên Tharsis.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng đưa ra giả thuyết rằng hoạt động núi lửa tạo ra Tharsis có thể là nguyên nhân hình thành các đại dương sớm Mars Mars. Về cơ bản, các núi lửa sẽ phun khí và tro núi lửa vào bầu khí quyển dẫn đến hiệu ứng nhà kính. Điều này sẽ làm ấm bề mặt đến mức nước lỏng có thể hình thành, và cũng tạo ra các kênh ngầm cho phép nước đến đồng bằng phía bắc.
Mô hình của họ cũng phản ánh các giả định khác trước đây về Sao Hỏa, đó là các bờ biển được đề xuất của nó rất bất thường. Về cơ bản, những gì được cho là thuộc tính của Nước trước mặt trên Sao Hỏa trên Sao Hỏa cổ đại khác nhau về chiều cao khoảng một km; trong khi đó trên trái đất, bờ biển là cấp độ. Điều này cũng có thể được giải thích bởi sự phát triển của khu vực núi lửa Tharsis, khoảng 3,7 tỷ năm trước.
Sử dụng dữ liệu địa chất hiện tại của Sao Hỏa, nhóm nghiên cứu đã có thể theo dõi làm thế nào những bất thường mà chúng ta thấy ngày nay có thể hình thành theo thời gian. Điều này sẽ bắt đầu khi đại dương đầu tiên trên sao Hỏa (Ả Rập) bắt đầu hình thành 4 tỷ năm trước và xung quanh chứng kiến 20% tăng trưởng đầu tiên của Tharsis Montes. Khi các núi lửa phát triển, vùng đất trở nên chán nản và bờ biển thay đổi theo thời gian.
Tương tự, các bờ biển không đều của một đại dương tiếp theo (Deuteronilus) có thể được giải thích bằng mô hình này bằng cách chỉ ra rằng nó hình thành trong 17% tăng trưởng cuối cùng của Tharsis - khoảng 3,6 tỷ năm trước. Tính năng Isidis, dường như là một hồ nước cổ đại bị loại bỏ khỏi bờ biển Utopia, cũng có thể được giải thích theo cách này. Khi mặt đất biến dạng, Isidis không còn là một phần của đại dương phía bắc và trở thành một hồ nước kết nối.
Citron Những bờ biển này có thể đã được tạo ra bởi một khối nước lớn tồn tại trước và trong thời gian của Tharsis, thay vì sau đó, Citron nói. Điều này chắc chắn phù hợp với hiệu ứng có thể quan sát được mà Tharsis Mons đã có trên địa hình của Sao Hỏa. Nó không chỉ tạo ra một khối lồi ở phía đối diện của hành tinh (khu phức hợp núi lửa Elysium), mà là một hệ thống hẻm núi khổng lồ ở giữa (Valles Marineris).
Giả thuyết mới này không chỉ giải thích tại sao các ước tính trước đây về khối lượng nước ở đồng bằng phía bắc là không chính xác, nó cũng có thể giải thích cho các mạng lưới thung lũng (bị cắt bởi nước chảy) xuất hiện cùng một lúc. Và trong những năm tới, lý thuyết này có thể được thử nghiệm bởi các sứ mệnh robot mà NASA và các cơ quan không gian khác đang gửi lên Sao Hỏa.
Hãy xem xét Khám phá Nội thất của NASA bằng cách sử dụng nhiệm vụ Điều tra địa chấn, Đo đạc và Vận chuyển Nhiệt (InSight), dự kiến ra mắt vào tháng 5 năm 2018. Khi đến Sao Hỏa, tàu đổ bộ này sẽ sử dụng bộ công cụ tiên tiến - bao gồm máy đo địa chấn, đầu dò nhiệt độ và công cụ khoa học vô tuyến - để đo nội thất sao Hỏa và tìm hiểu thêm về hoạt động địa chất và lịch sử của nó.
Trong số những thứ khác, NASA dự đoán rằng InSight có thể phát hiện ra phần còn lại của đại dương cổ Mars Mars bị đóng băng trong nội địa, và thậm chí có thể là nước lỏng. Bên cạnh Sao Hỏa 2020 rover, ExoMars 2020và các nhiệm vụ phi hành đoàn cuối cùng, những nỗ lực này dự kiến sẽ cung cấp một bức tranh hoàn chỉnh hơn về quá khứ sao Hỏa, sẽ bao gồm khi các sự kiện địa chất lớn diễn ra và làm thế nào điều này có thể ảnh hưởng đến hành tinh biển và bờ biển hành tinh.
Chúng ta càng tìm hiểu về những gì đã xảy ra trên Sao Hỏa trong 4 tỷ năm qua, chúng ta càng tìm hiểu về các lực định hình Hệ Mặt Trời của chúng ta. Những nghiên cứu này cũng đi một chặng đường dài hướng tới việc giúp các nhà khoa học xác định cách thức và nơi mà các điều kiện sinh tồn có thể hình thành. Điều này (chúng tôi hy vọng) sẽ giúp chúng tôi xác định vị trí của nó trong một hệ thống sao khác vào một ngày nào đó!
Những phát hiện của nhóm nghiên cứu cũng là chủ đề của một bài báo được trình bày trong tuần này tại Hội nghị khoa học về hành tinh và hành tinh lần thứ 49 ở The Woodlands, Texas.
Tin tức khác: Tin tức Berkeley, Thiên nhiên
