Lớp băng ghi nhận lịch sử khí hậu 4 triệu năm của Sao Hỏa

Tất cả những chuyển động đó đều ảnh hưởng đến sự phân bố của ánh sáng mặt trời ở vĩ độ cao của Bắc bán cầu, và bạn sẽ có một chuỗi dự báo liên tiếp về các thời kỳ băng hà và gian băng.

Sao Hoả có các mô hình quỹ đạo cũng ảnh hưởng đến khí hậu của nó. Trong thực tế, các chu trình quỹ đạo sao Hỏa dao động đến các cực lớn hơn của Trái Đất. Ví dụ, độ nghiêng trục của sao Hỏa hiện nay là khoảng 25°, tuy nhiên, trong khoảng thời gian 10 triệu năm qua,nó thay đổi trong phạm vi từ 18° đến 48°. Những thay đổi quỹ đạo này cũng ảnh hưởng đến khí hậu của nó.

Trên trái đất, "Kỷ băng hà" dẫn đến việc chuyển nước từ đại dương vào các dải băng lục địa đang lớn dần. Trên sao Hỏa, những thay đổi gây ra các quá trình chuyển băng nước từ các mũ cực đến những vĩ độ thấp hơn, nơi mà nó tạo thành những lớp mỏng và thậm chí có thể là các sông băng. Khi trạng thái nghiêng trở lại theo hướng khác, băng biến mất khỏi các vĩ độ thấp hơn và các mũ băng ở cực lại dày lên.

Các lớp những dải băng ở Nam Cực và Greenland đã đạt kỷ lục lịch sử “kỷ băng hà” trên Trái đất và các mũ băng trên sao Hỏa sẽ nói lên rất nhiều điều. Có thể tìm thấy ý tưởng ban đầu về khí hậu bằng cách đào sâu một tảng tuyết, có thể tiết lộ mốc thời gian của thời tiết mùa đông, với việc tích tụ những lớp tuyết trong,thi thỉnh thoảng bị gián đoạn bởi những ranh giới nhấp nhô đánh dấu nhữngthời kỳ tuyết tan. Nghiên cứu hình ảnh xung quanh các cạnh của các mũ băng trên sao Hỏa, thoáng qua các nhà nghiên cứu có thể nắm bắt được sự hình thành của các lớp băng. Tuy nhiên, những thông tin mà họ tiết lộ đó còn hạn chế.

Một nhóm các nhà khoa học doIsaac Smith và Nathaniel Putzig thuộc Viện Nghiên cứu Hành tinhdẫn đầu đã sử dụng các dữ liệu radar từ Tàu vũ trụ do thám sao Hỏa để ghép nối hình giống như tia X với nhau về quá trình hình thành lớp bên trong băng cực.

Hầu hết các hoạt động được tìm thấy ở cực bắc, nơi mà băng dày tới 2km. Các nhà nghiên cứu có thể chọn ra các lớp tích tụ cũng như một số giai đoạn quan trọng đánh dấu những dán đoạn về sự biến mất của băng. Kể từ dán đoạn gần đây nhất cách đây370.000 năm, băng di chuyển trở lại các cực- nghĩa là sao Hỏa hiện đang ở giai đoạn "gian băng" (Gian băng là một thời kỳ nhiệt độ trung bình của Trái Đất ấm hơn làm tan băng ở các vùng cực và xen kẽ với các thời kỳ băng hà trong một kỷ băng hà ).

Lớp tích tụ mới ở Cực Bắc dày lên nhiều khoảng 320 mét. Con số này cao hơn rất nhiều so với những hình ảnh đầu tiên đã gợi ra, tuy nhiên nó gần với những dự đoán đang được sử dụng trong các mô hình. Ở Cực Nam, lớp này mỏng hơn và phức tạp hơn một chút, tương đương khoảng 8% khối lượng của lớp băng phía Bắc. Tổng cộng, có khoảng 87.000 km khối băng mới được tích tụ, đủ để bao phủ bề mặt của sao Hỏa với độ dày khoảng 60cm.

Không có nhiều manh mối trực tiếp về thời điểm kỷ băng hà bị dán đoạn trong việc hình thành các lớp băng, các nhà khoa học dựa trên việc mô hình các chu kỳ quỹ đạo để tính toán khi chúng xảy ra. Có bốn lớp tích tụ dàymà có thể từ 4 triệu năm trước (mặc dù những khoảng thời gian không phải dài hàng triệu năm giống nhau).

Trước đó, sao Hỏa trải qua một giai đoạn mà băng cực không thể tích tụ (thay vì tất cả băng được tìm thấy ở những những vĩ độ thấp hơn nhiều) do xu hướng dao động độ nghiêng trục mang tính chu kỳ của sao Hỏa rất lâu dài. Độ nghiêng lắc qua lắc lại trong khoảng 120.000 năm, tuy nhiên độ lắc này thay đổi theo thời gian. Ví dụ,Trong suốt 370.000 năm qua, độ nghiêng chỉ thay đổi rất nhỏ khó có thể phát hiện. Nhưng 2 triệu năm trước, chu kỳ nghiêng dao động dữ dội hơn.

Ngay cả trong những thời kỳ có chu kỳ nghiêng lớn hơn, nơi mà giai đoạn mất băng liên tục xảy ra trong thời gian ngắn, tổng khối lượng băng ở Bắc Cực ngày giảm ở mức báo động. Tuy nhiên, trong những giai đoạn tĩnh như những năm gần đây nhất, tỷ lệ tích lũy băng ở vùng cực tăng nhanh.Đó chính là Sao Hỏa hiện nay, với một độ nghiêng tương đối ổn định,có ưu thế cho băng ở vùng cực. Ngày càng nhiều băng biến mất khỏi những vĩ độ thấp hơn để làm dày mũ băng trắng của hành tinh đỏ.

Minh Phương