Nguồn ảnh: Phys.
Khí hậu trên sao Hỏa giai đoạn đầu gây bí ẩn cho các nhà khoa học hành tinh bởi vì các đặc điểm bề mặt như các mạng lưới thung lũng cho thấy có nước lỏng dồi dào và các khoáng vật đất sét tìm thấy trong hầu hết các lớp đá bề mặt cổ đại.
Nghiên cứu mới này do Janice Bishop của Viện SETI và Trung tâm nghiên cứu Ames của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) ở Thung lũng Silicon dẫn đầu đã đặt câu hỏi này bằng cách điều tra các điều kiện cần thiết cho sự hình thành đất sét bề mặt sao Hỏa.
Nghiên cứu đã đánh giá các loại đất sét có trong các loại đá cổ đã được thay đổi trên sao Hỏa và chia thành ba loại: 1) Đất sét giàu Mg được hình thành ở nhiệt độ cao (100 – 400°C) dưới bề mặt (ví dụ như hỗn hợp saponite, serpentine, chlorite, talc và cacbonat), 2) đất sét được hình thành ở nhiệt độ ấm (20 – 50°C) trong hồ, suối hoặc môi trường mưa (smectites giàu Fe hoặc giàu Al) và 3) các alumin silicat kém tinh thể như allophane được hình thành ở nhiệt độ lạnh (< 20°C).
Các tác giả đã sử dụng các kết quả từ thí nghiệm thời tiết tổng hợp đất sét trong phòng thí nghiệm, và mô hình hóa địa hóa để nghiên cứu sự hình thành đất sét. Môi trường ấm và ẩm ướt xảy ra không thường xuyên trên sao Hỏa, cho phép hình thành các vết bám trên bề mặt của sao Hỏa. Hơn nữa, có một sự cân bằng giữa nhiệt độ và thời gian.
Các lớp smectit bề mặt (nontronite, montmorillonit) có thể hình thành nhanh chóng trong thời gian ngắn hạn khi nhiệt độ ấm (25 – 40°C theo mùa). Điều này có thể có nghĩa là hàng chục hoặc hàng triệu năm ở sao Hỏa khi nhiệt độ trung bình toàn hành tinh trung bình 10 – 15°C. Những nhiệt độ cao này có thể là do sự phun trào núi lửa, thay đổi độ nghiêng, hoặc những tác động lớn.
Hiểu được khí hậu trên sao Hỏa giai đoạn đầu cung cấp những hạn chế khi nước lỏng có mặt trên bề mặt và rất cần thiết để xác định nơi nào trên sao Hỏa có thể có cuộc sống mới. Đất sét là khoáng chất giàu hydrat hóa nhất trên sao Hỏa; do đó, việc xác định các điều kiện hình thành của chúng là một bước tiến lớn hướng tới sự hiểu biết môi trường địa hóa trên sao Hỏa.
Huỳnh Dũng
(theo Phys)
