Nguồn ô xy bí ẩn trong khí quyển sao Hỏa không ai giải thích được

Hố va chạm Gale là một vùng đất sụt rộng 154 km tạo ra bởi một thiên thạch va vào sao Hỏa cách đây khoảng 3,5 – 3,8 tỉ năm. Năm 2012, tàu tự hành Curiousity của NASA đã hạ cánh ở chân núi Sharp, một ngọn núi lớn ở trung tâm hố Gale và đang khảo sát hố này từ đó đến nay.

Trong 3 năm sao Hỏa vừa qua (tương đương hơn 5 năm Trái Đất), tàu tự hành này sống trong bầu không khí của hố va chạm Gale và phân tích khí quyển ở đây bằng một thiết bị được gọi là máy phân tích mẫu vật sao Hỏa (SAM). Thiết bị này là một phần của phòng thí nghiệm hóa học di động của tàu.

SAM khẳng định 95% khí quyển sao Hỏa là carbon dioxide (CO₂) và 5% còn lại là hỗn hợp nitrogen phân tử (2 nguyên tử nitrogen liên kết với nhau), ô xy phân tử, argon và carbon monoxide. SAM cũng phát hiện ra rằng khi khí CO₂ ở 2 cực của sao Hỏa đóng băng vào mùa đông thì áp suất không khí trên toàn hành tinh này giảm xuống. Khi CO₂ bay hơi vào những tháng ấm áp thì áp suất không khí lại tăng lên. Có thể dự đoán được mức độ tăng và giảm argon và nitrogen dựa vào nồng độ CO₂ trong khí quyển. 

Nhưng khi SAM phân tích mức ô xy trong hố thì các kết quả rất khó hiểu. Nồng độ ô xy tăng lên rất nhiều, hơn 30% so với mức cơ sở trong mùa xuân và mùa hè, sau đó lại giảm xuống thấp hơn hẳn vào mùa đông.

Bà Melissa Trainer, người phụ trách dự án nghiên cứu này của Trung tâm Du hành vũ trụ Goddard của NASA ở Marryland, Mỹ, cho biết sự thay đổi mức ô xy bất thường không lặp lại hàng năm mỗi khi mùa đến cho thấy vấn đề không nằm ở động lực học khí quyển hay bất cứ quá trình vật lí nào xảy ra trong khí quyển, như là sự phá vỡ các phân tử chẳng hạn. Rất có thể chúng ta cần quan tâm tìm hiểm về một nguồn hay bể hóa học nào đó mà hiện nay vẫn chưa được tìm ra.

“Câu đố” hóc búa này gợi nhớ đến một bí mật về mức methane trong hố va chạm này. Đó là trước đây SAM cũng phát hiện ra nồng độ methane đôi khi dao động bất thường không thể lí giải, có lúc mức methane tăng lên hơn 60% vào mùa hè và sụt hẳn xuống vào một số thời điểm khác không có quy luật.

Ông Sushil Atreya, Giáo sư về khoa học khí hậu và vũ trụ của Trường đại học Michigan ở Ann Arbor, Mỹ cho biết nhóm nghiên cứu bắt đầu xem xét mối tương quan kì quặc này của methane và ô xy trên sao Hỏa không phụ thuộc vào quy luật mùa ở đây. “Tôi cho rằng phải có một cái gì đó, nhưng chưa ai biết nó là gì”.

 Ô xy và methane đều có thể được tạo ra một cách tự nhiên từ các quá trình sinh học (ví dụ như do vi sinh vật tạo ra) và quá trình biến đổi địa chất (như là khi có sự thay đổi của nước và đá), và các nhà khoa học không biết quá trình nào có thể sinh ra quá nhiều các nguyên tố này. Tuy nhiên, trước sự thất vọng của những người săn tìm người ngoài hành tinh, nhóm nghiên cứu cho rằng rất có thể sự dư thừa ô xy và methane là kết quả của một quá trình địa chất. Hiện nay, khả năng nguồn dư thừa ô xy trên sao Hỏa chính là đất. Nhưng ngay cả khi đúng là do đất thì nhóm nghiên cứu cũng chưa biết cái gì trong đất đã giải phóng ra quá nhiều ô xy như vậy.

Các kết quả của nhóm nghiên cứu vừa được đăng trên Tạp chí Nghiên cứu địa vật lý: Các hành tinh, hôm 12/11 vừa qua.

Phạm Hường

Theo Live Science