Phát hiện từ trường sao Hỏa mạnh gấp 10 lần dự kiến

Khi bắt đầu sứ mệnh dò la vào tháng 11/2018, NASA đã dùng tàu đổ bộ Insight để nghiên cứu địa chấn, trắc địa, biến nhiệt và môi trường của sao Hỏa. sứ mệnh này được thực hiện trong vòng hai năm. Chỉ hơn một năm rưỡi sau đó, NASA đã công bố hàng loạt các nghiên cứu trước tiên trên bề mặt sao Hỏa. Một trong những nghiên cứu này được ban bố trên tùng san Nature Geoscatics đã san sớt một số phát hiện khá ưa về từ trường trên sao Hỏa.

Nhóm nghiên cứu cho biết, khu vực tàu Insight hạ cánh có từ trường mạnh gấp 10 lần so với dự định. Phát hiện này có được nhờ cảm biến từ tính của Insight, giúp các nhà khoa học trả lời những bí mật quan trọng về sự hình thành của sao Hỏa và sự tiến hóa tiếp theo. Miệng núi lửa nông này nằm trong khu vực Elysium Planitia - một đồng bằng bằng phẳng ở phía Bắc của đường xích đạo sao Hỏa. NASA chọn vùng này vì nó có sự phối hợp của cấu trúc kết liên phẳng, độ cao thấp và ít đá dăm cho phép Insight dò la sâu vào bên trong sao Hỏa. Trước khi thực nhiệm vụ này, ước tính về từ trường của sao Hỏa đến từ các vệ tinh trong quỹ đạo, làng nhàng trên quãng đường hơn 150 km.

Các nguồn từ tính được phát hiện bởi cảm biến trên tàu Mars Insight Lander. Ảnh: NASA /JPL-Caltech

Catherine Johnson, giáo sư Khoa học địa cầu, Đại dương và Khí quyển tại Đại học British Columbia, là nhà khoa học cao cấp tại Viện Khoa học Hành tinh (PSI), tác giả chính của nghiên cứu cho biết, một trong những ẩn số lớn từ các nhiệm vụ vệ tinh trước đó là sức mạnh từ trường trên các khu vực nhỏ. Nhóm nghiên cứu đã đặt các cảm biến từ tính đầu tiên trên bề mặt để thu được mối manh mới về cấu trúc bên trong và bầu khí quyển trên sao Hỏa. Tàu Insight đã ghi nhận từ trường mạnh gấp 10 lần so với các dự đoán của NASA trước đây. Đo từ trường sẽ giúp hiểu rõ bản chất và sức mạnh từ trường vốn có hàng tỷ năm của sao Hỏa.

Trước đây, các dự đoán về từ trường sao Hỏa khởi hành từ sự hiện diện của đá trên bề mặt hành tinh, dẫn đến từ trường cục bộ và tương đối yếu. Theo dữ liệu được thu thập bởi MAVEN và các sứ mạng khác, các nhà khoa học dự đoán rằng khoảng 4,2 tỷ năm trước, từ trường này tự dưng biến mất. Điều này dẫn đến gió quạ lấy dần đi bầu khí quyển sao Hỏa trong vài trăm triệu năm tới khiến bề mặt sao Hỏa trở thành khô cằn như ngày nay. hồ hết các tảng đá trên bề mặt sao Hỏa còn quá trẻ để nhiễm từ trường từ trước nên nhóm nghiên cứu cho rằng nó phải đến từ sâu hơn dưới lòng đất.

Johnson giảng giải: "Chúng tôi nghĩ rằng nó đến từ những tảng đá cũ hơn nhiều, chôn vùi ở bất cứ nơi nào từ vài trăm mét đến 10 km dưới mặt đất. Sẽ khó suy luận điều này nếu không có dữ liệu từ tính và thông báo địa chất mà Insight đã cung cấp". Bằng cách kết hợp dữ liệu Insight với các thông báo nghiên cứu từ tính của các quỹ đạo sao Hỏa trong quá cố, Johnson và các cộng sự hy vọng có thân xác định chuẩn xác loại đá nào được từ hóa và tuổi của chúng. Những thế này sẽ được hỗ trợ bởi các sứ mệnh trong tương lai để nghiên cứu các loại đá trên sao Hỏa, chả hạn như xe tự hành Mars 2020 của NASA, Rosalind Franklin của ESA và sứ mạng Huoxing-1 (HX-1) của Trung Quốc.

Mô phỏng về sự tương tác giữa gió kim ô, sao Hỏa (trái) và địa cầu (phải). Ảnh: NASA

Từ kế của Insight cũng có khả năng thu thập dữ liệu về các hiện tượng tồn tại trong bầu khí quyển sao Hỏa cũng như môi trường không gian xung quanh hành tinh. Giống như địa cầu, sao Hỏa tiếp xúc với gió dữ, dòng các hạt tích điện phát ra từ dữ và mang từ trường của nó vào không gian liên hành tinh IMF. Nhưng tại sao Hỏa thiếu một từ quyển, nó ít được bảo vệ khỏi các sự kiện thời tiết và gió thái dương cho phép tàu đổ bộ nghiên cứu tác động của cả hai trên bề mặt hành tinh, điều mà trước đây các nhà khoa học không thể làm được.

Một phát hiện thích thú khác là cách từ trường sao Hỏa ngả nghiêng giữa ngày và đêm, các xung ngắn sẽ xảy ra vào khoảng nửa đêm và kéo dài chỉ trong vài phút. Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng những biến đổi này là do sự tương tác giữa bức xạ thái dương, IMF và các hạt trong bầu khí quyển phía trên tạo ra dòng điện và từ trường.

Trong tương lai, nhóm Insight hy vọng rằng những cầm cố của họ để thu thập dữ liệu trên từ trường bề mặt sẽ trùng với quỹ đạo MAVEN đi qua, điều này sẽ cho phép họ so sánh và đối chiếu dữ liệu. Các từ trường đổi thay theo thời kì sẽ rất bổ ích cho các nghiên cứu về cấu trúc dẫn điện của sao Hỏa, có liên tưởng đến nhiệt độ bên trong của nó. ngoại giả, điều đáng quan hoài là các phép đo vô tuyến băng tần X sẽ cho thấy chừng độ "lắc lư" của sao Hỏa khi nó quay trên trục sẽ giúp tiết lộ thực chất thực thụ của lõi hành tinh.

An Phạm (Theo Sciencealert )