Sao Hỏa là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời trong Hệ Mặt Trời, nằm giữa Trái Đất và Sao Mộc. Nó được gọi là "Hành tinh Đỏ" do bề mặt chứa nhiều oxit sắt (rỉ sét), tạo ra màu đỏ đặc trưng khi quan sát từ xa. Dưới đây là một số đặc điểm cơ bản:
- Đường kính: Khoảng 6.792 km, bằng khoảng một nửa đường kính Trái Đất.
- Khoảng cách đến Mặt Trời: Trung bình 225 triệu km (so với 150 triệu km của Trái Đất).
- Ngày và năm: Một ngày trên Sao Hỏa (gọi là "sol") dài khoảng 24,6 giờ, gần giống Trái Đất. Tuy nhiên, một năm trên Sao Hỏa dài gấp đôi, khoảng 687 ngày Trái Đất.
- Nhiệt độ: Dao động từ -153°C (vào mùa đông ở cực) đến 20°C (vào mùa hè gần xích đạo), trung bình khoảng -63°C.
- Khí quyển: Rất mỏng, chủ yếu là CO2 (95,3%), cùng với nitơ (2,7%) và argon (1,6%). Áp suất khí quyển chỉ bằng 1% so với Trái Đất, không đủ để con người hít thở tự nhiên.
Nhờ các sứ mệnh thám hiểm không gian từ NASA, ESA (Cơ quan Vũ trụ Châu Âu), và các quốc gia khác như Nga, Ấn Độ, Trung Quốc, con người đã thu thập được rất nhiều thông tin về Sao Hỏa.
Bề mặt và địa hình
Bề mặt Sao Hỏa chủ yếu được bao phủ bởi đất đá bazan (đá núi lửa) và oxit sắt (Fe₂O₃), tạo nên màu đỏ đặc trưng. Hành tinh này có sự phân chia rõ rệt giữa hai bán cầu:
- Bán cầu Bắc: Chủ yếu là đồng bằng thấp, phẳng, với ít hố va chạm hơn, được cho là do hoạt động núi lửa và dòng chảy cổ xưa làm san bằng bề mặt.
- Bán cầu Nam: Cao hơn, gồ ghề, đầy hố va chạm cổ xưa, cho thấy đây là khu vực lâu đời hơn, ít chịu tác động cải tạo địa chất.
Sao Hỏa sở hữu một số cấu trúc địa chất lớn nhất và độc đáo nhất trong Hệ Mặt Trời:
Olympus Mons – Núi lửa lớn nhất
Ngọn núi lửa lớn nhất trong Hệ Mặt Trời nằm ở vùng Tharsis, phía tây bán cầu Bắc của Sao Hỏa.
Kích thước: Cao 22 km (gấp gần 3 lần đỉnh Everest), đường kính chân núi khoảng 600 km.
Đây là núi lửa dạng khiên (shield volcano), hình thành từ dung nham bazan phun trào liên tục trong hàng triệu năm. Đỉnh núi có một miệng hố (caldera) rộng 85 km.
Olympus Mons cho thấy Sao Hỏa từng có hoạt động núi lửa mạnh mẽ trong quá khứ, dù hiện tại được coi là không còn hoạt động.
Valles Marineris – Hẻm núi khổng lồ
Hẻm núi Valles Marineris kéo dài dọc theo xích đạo, phía đông vùng Tharsis.
Nó dài hơn 4.000 km (chiếm 1/4 chu vi hành tinh), rộng tối đa 200 km, sâu tới 11 km (gấp 5 lần Grand Canyon của Trái Đất). Được cho là kết quả của sự giãn nở vỏ hành tinh khi vùng Tharsis phình lên, sau đó bị xói mòn bởi gió, nước và lở đất.
Hệ thống hẻm núi này bao gồm nhiều nhánh nhỏ hơn, với các vách đá dốc đứng và đáy phẳng. Một số khu vực cho thấy dấu vết của dòng chảy cổ xưa.
Cực băng
Cả hai cực của Sao Hỏa đều có băng nước và băng CO2 (đá khô). Băng nước được xác nhận tồn tại dưới bề mặt ở nhiều khu vực.
Cực Bắc (Planum Boreum) là một vùng băng rộng khoảng 1.000 km, gồm cả băng nước và băng CO2. Vào mùa hè, băng CO2 sublimation (chuyển từ rắn sang khí), để lại lớp băng nước bên dưới.
Cực Nam (Planum Australe) cũng tương tự, nhưng có thêm các lớp trầm tích bụi đỏ xen kẽ băng, dày tới 3-4 km. Dưới bề mặt, radar đã phát hiện hồ nước mặn lỏng (dài khoảng 20 km) vào năm 2018.
Các cực này là bằng chứng về chu trình khí hậu của Sao Hỏa, tương tự mùa trên Trái Đất, và là nguồn tài nguyên tiềm năng cho nước.
Hố va chạm
Hellas Planitia là hố va chạm lớn nhất trên Sao Hỏa, nằm ở bán cầu Nam, đường kính 2.300 km, sâu 9 km. Đây cũng là điểm thấp nhất trên hành tinh, với áp suất khí quyển cao hơn một chút so với nơi khác.
Ngoài ra, bề mặt Sao Hỏa có hàng chục nghìn hố va chạm nhỏ hơn, đặc biệt ở bán cầu Nam, do thiếu hoạt động địa chất tái tạo như trên Trái Đất (xói mòn, kiến tạo mảng).
Đồng bằng và vùng thấp
Utopia Planitia là vùng đồng bằng nổi tiếng nhất - một vùng trũng rộng lớn ở bán cầu Bắc, đường kính khoảng 3.300 km, có thể là hố va chạm cổ bị dung nham lấp đầy. Đây cũng là nơi tàu Viking 2 đáp xuống năm 1976.
Acidalia Planitia, một đồng bằng rộng lớn khác, nổi tiếng qua các hình ảnh từ tàu quỹ đạo cho thấy dấu vết dòng chảy.
Dòng chảy và thung lũng
Các rãnh và dòng chảy trên bề mặt cho thấy nước lỏng có thể đã từng tồn tại trong quá khứ xa xôi. Năm 2015, NASA xác nhận sự hiện diện của nước mặn chảy theo mùa trên bề mặt.
Mariner Valleys là thung lũng lớn nhất. Ngoài Valles Marineris, còn có nhiều thung lũng nhỏ hơn như Kasei Valles (dài 1.500 km), được cho là hình thành bởi lũ lụt cổ xưa.
Rãnh mùa (Recurring Slope Lineae - RSL) là các vệt tối xuất hiện theo mùa trên sườn dốc, được xác nhận chứa nước mặn lỏng (phát hiện năm 2015 bởi NASA).
Quá trình địa chất
Vùng Tharsis (bao gồm Olympus Mons và nhiều núi lửa khác như Arsia Mons, Pavonis Mons, Ascraeus Mons) là trung tâm hoạt động núi lửa lớn nhất. Dù hiện tại không còn hoạt động, dấu vết dung nham cho thấy nó kéo dài hàng tỷ năm.
Sao Hỏa không có kiến tạo mảng như Trái Đất, nhưng các vết nứt lớn (như Valles Marineris) cho thấy vỏ hành tinh từng bị kéo giãn.
Gió là yếu tố chính định hình bề mặt hiện nay, tạo ra các đồi cát, rãnh gió và bão bụi. Trong quá khứ, nước lỏng cũng góp phần xói mòn, để lại các kênh và thung lũng.
Các phát hiện gần đây
- Băng dưới bề mặt: Nhờ radar từ tàu Mars Express và Mars Reconnaissance Orbiter, các nhà khoa học phát hiện nhiều lớp băng nước dày hàng trăm mét dưới bề mặt, đặc biệt ở vùng trung vĩ độ.
- Đồi cát: Các cánh đồng cát trải dài trên Sao Hỏa, đặc biệt ở vùng cực và đồng bằng, có hình dạng thay đổi do gió, được rover và tàu quỹ đạo ghi lại chi tiết.
- Đá phong hóa: Rover Curiosity và Perseverance đã chụp ảnh các tảng đá có dấu hiệu bị nước mài mòn trong quá khứ, củng cố giả thuyết về một Sao Hỏa ẩm ướt cổ đại.
Địa hình Sao Hỏa là cuốn sách lịch sử, ghi lại quá trình từ một hành tinh ấm áp, ẩm ướt chuyển thành khô cằn như ngày nay. Các hố va chạm cổ xưa cho thấy nó chịu nhiều vụ va chạm trong giai đoạn đầu Hệ Mặt Trời (Late Heavy Bombardment). Địa hình đa dạng cung cấp cơ hội nghiên cứu địa chất, khí hậu cổ đại, và khả năng sự sống. Ví dụ, đáy Hellas Planitia hay các thung lũng cổ là mục tiêu lý tưởng để tìm hóa thạch vi sinh vật.
Bề mặt và địa hình Sao Hỏa không chỉ đẹp mắt mà còn là chìa khóa để hiểu về quá khứ và tương lai của hành tinh này.
Khí hậu và môi trường
Sao Hỏa hiện tại là một hành tinh lạnh và khô cằn, nhưng các nhà khoa học tin rằng hàng tỷ năm trước, nó có khí hậu ấm áp hơn với đại dương, sông ngòi và hồ nước.
Bão bụi toàn cầu thường xuyên xảy ra, có thể bao phủ toàn bộ hành tinh trong nhiều tháng, như sự kiện được ghi nhận năm 2018 bởi rover Opportunity.
Khả năng sống
Các sứ mệnh như Viking (1970s), Mars Pathfinder (1997), Spirit, Opportunity, Curiosity (2012), và Perseverance (2021) đã tìm kiếm dấu hiệu của sự sống. Dù chưa tìm thấy vi sinh vật sống, Curiosity và Perseverance đã phát hiện các hợp chất hữu cơ và metan – những yếu tố liên quan đến sự sống.
Perseverance đang thu thập mẫu đất đá để mang về Trái Đất (dự kiến vào thập niên 2030) nhằm phân tích sâu hơn.
Thành tựu thám hiểm
- Rover và tàu quỹ đạo: Các rover như Curiosity và Perseverance, cùng tàu quỹ đạo như Mars Reconnaissance Orbiter, đã cung cấp hình ảnh chi tiết, dữ liệu địa chất và khí hậu.
- Thử nghiệm công nghệ: Năm 2021, NASA lần đầu tiên thử nghiệm máy bay trực thăng Ingenuity trên Sao Hỏa, mở ra khả năng khám phá từ trên không.
- Sứ mệnh quốc tế: Trung Quốc (Tianwen-1, 2021) và UAE (Hope Probe, 2021) cũng đã góp phần nghiên cứu khí hậu và bề mặt Sao Hỏa.
Dựa trên những gì đã biết, các nhà khoa học đưa ra nhiều giả thuyết và kế hoạch cho Sao Hỏa:
Sự sống trên Sao Hỏa
Nhiều nhà khoa học tin rằng Sao Hỏa từng có điều kiện thuận lợi cho sự sống vi sinh vật cách đây 3-4 tỷ năm, khi nó có nước lỏng và khí quyển dày hơn. Các mẫu đá từ Perseverance có thể cung cấp bằng chứng cụ thể.
Một số giả thuyết cho rằng vi sinh vật có thể vẫn tồn tại dưới bề mặt, nơi có băng nước và nhiệt độ ổn định hơn.
Thuộc địa hóa (Terraforming)
Các nhà khoa học và Elon Musk (SpaceX) đề xuất "terraforming" – biến đổi Sao Hỏa thành nơi con người có thể sống bằng cách làm dày khí quyển, tăng nhiệt độ và tạo ra nước lỏng. Một số phương pháp bao gồm thả bom hạt nhân ở cực để giải phóng CO2 hoặc sử dụng gương khổng lồ để phản chiếu ánh sáng Mặt Trời. Quá trình này có thể mất hàng trăm hoặc hàng nghìn năm, đòi hỏi công nghệ vượt xa khả năng hiện tại.
Đưa con người lên Sao Hỏa
SpaceX dự kiến đưa con người lên Sao Hỏa vào cuối thập niên 2020 hoặc đầu 2030 với tàu Starship. NASA cũng đặt mục tiêu tương tự vào khoảng năm 2030-2040.
Cuộc sống trên Sao Hỏa sẽ thế nào? Theo dự đoán của giới khoa học, trước mắt, con người sẽ phải sống trong các căn cứ kín với hệ thống tái chế không khí và nước, trồng cây trong nhà kính để tự cung cấp thực phẩm.
Băng nước trên Sao Hỏa có thể được khai thác để tạo nước uống, oxy và nhiên liệu (hydro). Các khoáng chất như sắt, nhôm cũng có tiềm năng phục vụ xây dựng.
Các sứ mệnh tương lai sẽ tập trung vào việc khoan sâu dưới bề mặt để tìm kiếm sự sống và nghiên cứu lõi hành tinh, giúp hiểu rõ hơn về lịch sử địa chất của Sao Hỏa và Hệ Mặt Trời.
Sao Hỏa là một trong những mục tiêu lớn nhất của nhân loại hiện nay và vài thập kỷ nữa trong việc khám phá không gian. Từ một hành tinh có thể từng giống Trái Đất trong quá khứ, nó giờ đây là biểu tượng cho tham vọng chinh phục vũ trụ của con người. Trong tương lai, với sự phát triển của công nghệ, Sao Hỏa không chỉ là nơi để nghiên cứu mà còn có thể trở thành "nhà thứ hai" của loài người.
Nhận xét
Đăng nhận xét