Điều khiến Sao Hỏa khác biệt với Trái Đất

Khám phá lõi Sao Hỏa không phải là quá trình dễ dàng. Ảnh: Future.

Những cơn rung chấn dữ dội trên Sao Hỏa được phát hiện lần đầu tiên thông qua lõi đặc của nó. Điều này cung cấp cho các nhà khoa học nhiều công cụ để tìm ra chính xác lõi của Sao Hỏa được cấu thành từ đâu.

Cách tìm ra thành phần của lõi Sao Hỏa

Theo dữ liệu địa chấn thu được từ tàu thăm dò InSight của NASA trong 4 năm, phần trung tâm của Sao Hỏa là một hợp kim sắt lỏng, với lượng lớn lưu huỳnh và oxy trộn lẫn trong đó.

Thông tin nêu trên đã giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về lịch sử của Sao Hỏa và lý do Trái Đất khác với hành tinh này.

Nhà địa chất học Vedran Lekic thuộc Đại học Maryland cho biết: "Năm 1906, các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện ra lõi Trái Đất bằng cách quan sát sóng địa chấn từ những trận động đất bị ảnh hưởng như thế nào khi đi qua lõi. Hơn 100 năm sau, chúng tôi đang áp dụng kiến thức về sóng địa chấn lên Sao Hỏa. Với tàu thăm dò InSight, cuối cùng chúng tôi cũng khám phá ra những thứ ở trung tâm của Sao Hỏa và điều khiến nó khác biệt với Trái Đất".

Theo đó, rung chấn không đơn thuần là tiếng ầm ầm hoạt động bên trong bất kỳ đối tượng nào. Hiện nay, nhiều nhà khoa học đã áp dụng công nghệ để sử dụng chúng như một loại tia X của âm thanh.

Cụ thể, sóng rung chấn sẽ lan truyền từ điểm xuất phát ra bên ngoài, nảy khắp nơi trong một hành tinh, Mặt Trăng hoặc ngôi sao trước khi dừng lại ở trạng thái yên tĩnh. Nhờ quá trình chúng đi qua và phản xạ lại một số vật liệu nhất định, các nhà khoa học có thể tạo ra những bản đồ về thành phần bên trong của vật thể.

Suốt khoảng thời gian theo dõi bên trong Sao Hỏa, InSight đã phát hiện hàng trăm trận động đất, cung cấp những thông tin, chi tiết hữu ích. Từ đó, các nhà khoa học đã có thể biên soạn bản đồ chi tiết đầu tiên về lõi của Sao Hỏa cũng như tìm hiểu thêm về trạng thái hoạt động bên trong nó.

Vào năm 2021, InSight đã ghi lại 2 sự kiện khủng khiếp trên Sao Hỏa. Đó là một trận động đất dữ dội và một vụ va chạm thiên thạch làm rung chuyển hành tinh đỏ. Những sự kiện này diễn ra ở phía ngược lại và khá xa so với InSight. Vì vậy, InSight đã có cơ hội để phân tích các loại sóng khác nhau, bao gồm những sóng truyền quanh Sao Hỏa và những sóng truyền qua nó.

Những sóng này có chức năng cung cấp thông tin về mật độ và khả năng nén của các vật liệu khác nhau mà chúng di chuyển qua, giúp cho nhóm nghiên cứu của nhà khoa học hành tinh Jessica Irving, thuộc Đại học Bristol (Anh), dần khám phá ra cấu tạo của lõi Sao Hỏa.

Theo đó, lõi ngoài Sao Hỏa được xác định là thể lỏng, lõi bên trong rắn và lõi trong cùng đặc hơn. Ngoài ra, bên trong lõi Sao Hỏa còn có tỷ lệ rất cao các nguyên tố nhẹ được trộn lẫn vào.

Cụ thể, khoảng 1/5 trọng lượng của nó được tạo thành bởi các nguyên tố chủ yếu là lưu huỳnh, một lượng nhỏ oxy, carbon và hydro. Điều này đồng nghĩa lõi Sao Hỏa ít đậm đặc hơn và dễ nén hơn lõi Trái Đất.

Tàu InSight thực hiện thăm dò quanh Sao Hỏa. Ảnh: NASA Mars Exploration.

Tăng khả năng cho việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất

Từ lâu, mọi người đã biết Sao Hỏa không có từ trường trên khắp hành tinh. Trong khi đó, ở Trái Đất, từ trường giúp cho bầu khí quyển và nước không bị rò rỉ vào không gian. Nó có tên là geodynamo, được sinh ra trong lõi Trái Đất.

Theo đó, đầu tiên, nhiệt sẽ di chuyển từ lõi trong ra lõi ngoài, tạo thành các dòng điện tuần hoàn và xoắn thành các dạng khác nhau thông qua chuyển động quay của hành tinh. Nhờ đó, từ trường được hình thành và duy trì.

Còn với Sao Hỏa, các nhà khoa học trước đây đã mô phỏng lõi của hành tinh này và cho rằng sự hiện diện của những nguyên tố nhẹ hơn trong lõi có thể là nguyên nhân làm mất từ trường.

"Ở một khía cạnh nào đó, nghiên cứu lõi Sao Hỏa giống như một câu đố, ví dụ, có những dấu vết nhỏ của hydro trong lõi Sao Hỏa. Điều này nghĩa là phải có những điều kiện nhất định cho phép hydro tồn tại ở đó và chúng ta phải biết những điều kiện này thì mới hiểu Sao Hỏa đã phát triển như thế nào", ông Lekic nói.

Science Alert nhận định việc khám phá ra thành phần trong lõi Sao Hỏa có thể giúp tăng khả năng tìm kiếm sự sống bên ngoài hệ Mặt Trời. Sao Hỏa và Trái Đất tương đối giống nhau về nhiều mặt, vì vậy, việc tìm hiểu chúng khác nhau như thế nào cũng như lý do của điều đó sẽ thu hẹp quá trình tìm ra hành tinh có nhiều khả năng chứa đựng sự sống nhất.