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

Khi bắt đầu sứ mệnh thăm dò vào tháng 11/2018, NASA đã sử dụng tàu đổ bộ Insight để khảo sát địa chấn, trắc địa, biến nhiệt , môi trường của sao Hỏa. Sứ mệnh này đã được làm trong vòng hai năm. Chỉ hơn một năm rưỡi sau đó, NASA đã công bố hàng loạt các khảo sát đầu tiên ở trên bề mặt sao Hỏa. Một trong những điều tra này được công bố trên tạp chí Nature Geoscatics đã chia sẻ một số phát hiện khá thú vị 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 kiến. Phát hiện này có đã được nhờ cảm biến đến từ tính của Insight, giúp các chuyên gia giải đáp những bí ẩn 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 kết hợp của cấu trúc liên kết phẳng, độ cao thấp , ít đá dăm cho phép Insight thăm dò sâu vào bên trong sao Hỏa. Trước khi thực nhiệm vụ này, ước tính về đến từ trường của sao Hỏa từ các vệ tinh trong quỹ đạo, trung bình trên quãng đường hơn 150 km.

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

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

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

Johnson giải thích: “Chúng tôi nghĩ rằng nó đến từ những tảng đá cũ hơn nhiều, chôn vùi ở bất cứ nơi nào đến 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 tin địa chất mà Insight đã cung cấp”. Bằng cách kết hợp dữ liệu Insight với các thông tin điều tra từ tính của các quỹ đạo sao Hỏa trong quá khứ, Johnson và các cộng sự hy vọng có thể xác định chính xác loại đá nào được đến từ hóa , và tuổi của chúng. Các nỗ lực này sẽ đã được hỗ trợ bởi các sứ mệnh trong tương lai để khảo sát các loại đá trên sao Hỏa, chẳng hạn như xe tự hành Mars 2020 của NASA, Rosalind Franklin của ESA và sứ mệnh Huoxing-1 (HX-1) của Trung Quốc.

Mô phỏng về sự tương tác giữa gió Mặt Trời, sao Hỏa (trái) , và Trái Đất (phải). Ảnh: NASA

Từ kế của Insight cũng có nguy cơ thu thập dữ liệu về các hiện tượng tồn tại trong bầu khí quyển sao Hỏa cũng như môi trường chưa gian xung quanh hành tinh. Giống như Trái Đất, sao Hỏa tiếp xúc với gió Mặt Trời, dòng các hạt tích điện phát ra từ Mặt Trời , và mang từ trường của nó vào chưa gian liên hành tinh IMF. Nhưng vì sao Hỏa thiếu một đến từ quyển, nó ít đã được bảo vệ khỏi các sự kiện thời tiết , và gió Mặt Trời cho phép tàu đổ bộ khảo sát tác động của cả hai ở trên bề mặt hành tinh, điều mà trước đây các chuyên gia không thể thực hiện được.

Một phát hiện thú vị khác chính là cách từ trường sao Hỏa dao động giữa ngày , 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 Mặt Trời, IMF , các hạt trong bầu khí quyển phía ở trên gây ra dòng điện , đến từ trường.

Trong tương lai, nhóm Insight hy vọng rằng những nỗ lực của họ để thu thập dữ liệu ở trên đến từ trường bề mặt cũng sẽ trùng với quỹ đạo MAVEN đi qua, điều này cũng sẽ cho phép họ so sánh , và đối chiếu dữ liệu. Các từ trường thay đổi theo thời gian sẽ rất nhiều hữu ích cho các điều tra về cấu trúc dẫn điện của sao Hỏa, có liên quan đến nhiệt độ bên trong của nó. Ngoài ra, điều đáng quan tâm chính là các phép đo vô tuyến băng tần X sẽ nhận thấy mức độ “lắc lư” của sao Hỏa khi nó quay trên trục cũng sẽ giúp tiết lộ bản chất thực sự của lõi hành tinh.

An Phạm (Theo Sciencealert)