Bão mặt trời khiến khí quyển của sao Hỏa biến mất trở nên khô cằn

Các nhà nghiên cứu cho rằng khí quyển của sao Hỏa lúc đầu cũng như trái đất nhưng do một trận bão mặt trời có năng lượng tương đương một triệu tấn thuốc nổ TNT một giờ đã biến sao Hỏa thành một hành tinh chết khô cằn. 

Sao Hỏa từng có bầu khí quyển giống Trái đất?

Bão Mặt Trời khác với "các cơn phun trào cực quang (coronal mass ejections – CME) hay còn gọi là Gió mặt trời. Người ta từng nghĩ gió mặt trời là do bão mặt trời gây ra. Song gió mặt trời thực chất là một luồng hạt điện tích giải phóng từ vùng thượng quyển của Mặt Trời.

Các nhà nghiên cứu cho rằng bầu khí quyển ban đầu của sao hỏa dày đặc như Trái Đất ngày nay và sự bốc hơi từ từ trong hơn 4,5 tỷ năm lịch sử của hệ Mặt Trời không giải thích tại sao khí quyển trên hành tinh này trở nên rất mỏng ở hiện tại. Nhiệt độ sao hỏa thay đổi từ nhiệt độ rất thấp -87 °C trong thời gian mùa đông ở các cực cho đến -5 °C vào mùa hè.

Bão mặt trời thổi bay khí quyển sao Hỏa.

Bão mặt trời thổi bay khí quyển sao Hỏa.

Những phát hiện mới từ tàu thăm dò MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) được Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) công bố hôm qua ở Washington DC, Mỹ. Các phát hiện chỉ ra khi sao hỏa chịu ảnh hưởng của bão mặt trời quá trình bắn phá dữ dội của những phân tử từ Mặt Trời đã nhanh chóng thổi bay tầng thượng quyển của hành tinh.

Kết luận này có thể giải thích sự biến mất của bầu khí quyển sao Hỏa. Mặt Trời ở thời mới hình thành thường xuyên phun trào bão mặt trời. Nó phát sáng mạnh hơn với các bước sóng tia cực tím dài, góp phần phá hủy các nguyên tử trong khí quyển trên hành tinh đỏ

Tìm hiểu những gì xảy ra với khí quyển sao Hỏa có vai trò quan trọng với nhận thức sao Hỏa từng là một hành tinh ấm áp và thuận lợi cho sự sống Hành tinh này từng có những hồ nước và đại dương bao phủ bắc bán cầu nhưng khi khí quyển biến mất, nước lỏng không còn tồn tại.

Sao Hỏa từng có bầu khí quyển dày đặc như Trái Đất.

Sao Hỏa từng có bầu khí quyển dày đặc như Trái Đất.

Nhóm nghiên cứu của dự án MAVEN, đứng đầu là tiến sĩ Bruce M. Jakosky, nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Khí quyển và vật lý vũ trụ thuộc Đại học Colorado, Mỹ, đã công bố các phát hiện trên tạp chí Science.

Tàu thăm dò MAVEN gia nhập quỹ đạo sao Hỏa vào tháng 9 năm ngoái, chở theo các trang thiết bị để phân tích gió mặt trời và ảnh hưởng của nó đối với khí quyển.

Bão mặt trời khiến khí quyển sao Hỏa biến mất

Khí quyển sao Hỏa biến mất theo hai cách. Đôi khi, một electron bị đánh bật khỏi nguyên tử ở tầng thượng quyển, sau đó điện trường và từ trường của gió mặt trời đẩy những nguyên tử mang điện tích đi xa. Những phân tử khí cũng có thể bị phá hủy trong không gian do va đập với các phân tử đến từ gió mặt trời.

Theo tiến sĩ Jakosky, hai hiện tượng trên có tầm quan trọng ngang nhau. Nhóm nghiên cứu tập trung vào tác động trên những nguyên tử mang điện tích thoát đi ở tỷ lệ khoảng 100 g một giây. Trong cơn bão mặt trời diễn ra trên Trái Đất vào ngày 8/3, tỷ lệ nguyên tử mang điện tích bay vào vũ trụ cao hơn 10 - 20 lần, ở mức 2.000g một giây. Sự kiện này mang đến cho nhóm nghiên cứu thước đo tốt để so sánh khi bão mặt trời tấn công sao Hỏa.

Jasper Halekas, giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Iowa, Mỹ, một thành viên của dự án MAVEN, cho biết năng lượng dội lên khí quyển sao Hỏa trong một cơn bão mặt trời tương đương một triệu tấn thuốc nổ TNT trong một giờ. "Nó không khác gì một loại vũ khí hạt nhân hạng lớn", New York Times dẫn lời Halekas.

Sao Hỏa (trái) không được từ trường bao phủ như Trái Đất.

Sao Hỏa (trái) không được từ trường bao phủ như Trái Đất.

Các thiết bị của tàu MAVEN cũng ghi nhận cực quang đôi khi phát sáng trong khí quyển sao Hỏa - một lần kéo dài vài ngày trong tháng 12 năm ngoái, ba lần khác diễn ra chớp nhoáng hơn vào tháng 2 và tháng 3 năm nay.

Trên Trái Đất từ trường dẫn gió mặt trời đến những vùng cực. Cực quang thường được bắt gặp nhiều nhất ở những vĩ độ cao và hiếm khi chúng xuất hiện gần xích đạo

Sao Hỏa từng sở hữu từ trường bao phủ khắp hành tinh, nhưng từ trường này đã tắt cách đây khoảng 4,2 triệu năm. Quá trình sao Hỏa mất dần bầu khí quyển xảy ra sau đó trong suốt vài trăm năm. Phần lớn quá trình diễn ra từ rất sớm khi hệ mặt trời mới hình thành và Mặt Trời còn hoạt động mạnh với những cơn bão dữ dội. Ở thời điểm hiện tại, hầu như không có khả năng Trái Đất chịu kết cục tương tự sao Hỏa.

Từ những quan sát khác về lớp bụi phân bố đồng đều ở vị trí cao trong tầng thượng quyển sao Hỏa, các nhà nghiên cứu kết luận hạt bụi đến từ không gian giữa các hành tinh và không phải thuộc bề mặt các mặt trăng của sao Hỏa.

Làm Mới
Bài viết cùng chuyên mục