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

Khi bắt đầu sứ mạng dò xét 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 hành trong vòng hai năm. Chỉ hơn một năm rưỡi sau đó, NASA đã ban bố hàng loạt các nghiên cứu trước hết trên bề mặt sao Hỏa. Một trong những nghiên cứu này được ban bố trên tập san Nature Geoscatics đã san sớt 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 được nhờ cảm biến từ tính của Insight, giúp các nhà khoa học trả lời những bí hiểm quan yếu 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 xét sâu vào bên trong sao Hỏa. Trước khi thực nhiệm vụ này, ước lượng về từ trường của sao Hỏa đến từ các vệ tinh trong quỹ đạo, trung bình 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 trước tiên trên bề mặt để thu được mai dong 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 thực chất và sức mạnh từ trường vốn có hàng tỷ năm của sao Hỏa.

Trước đây, các dự đoán về từ trường sao Hỏa xuất 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 mệnh khác, các nhà khoa học dự đoán rằng khoảng 4,2 tỷ năm trước, từ trường này hốt 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 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 phối hợp dữ liệu Insight với các thông báo nghiên cứu từ tính của các quỹ đạo sao Hỏa trong kí vãng, Johnson và các cộng sự hy vọng có thân xác định xác thực loại đá nào được từ hóa và tuổi của chúng. Những nuốm này sẽ được tương trợ bởi các sứ mạng trong ngày mai 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 mệnh Huoxing-1 (HX-1) của Trung Quốc.

Mô phỏng về sự tương tác giữa gió ác, 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 Trái Đất, sao Hỏa xúc tiếp với gió dữ, dòng các hạt tích điện phát ra từ Mặt Trời 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 ác vàng 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 chẳng thể làm được.

Một phát hiện ham thích khác là cách từ trường sao Hỏa nghiêng ngả 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 cố gắng 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 thay đổi theo thời gian sẽ rất hữu ích cho các nghiên cứu về cấu trúc dẫn điện của sao Hỏa, có hệ trọng đến nhiệt độ bên trong của nó. Ngoài ra, điều đáng quan tâm là các phép đo vô tuyến băng tần X sẽ cho thấy mức độ "lắc lư" của sao Hỏa khi nó quay trên trục sẽ giúp tiết lộ bản tính thực sự của lõi hành tinh.

An Phạm (Theo Sciencealert )