Lần đầu tiên phát hiện tia sét trên sao Hỏa

Phát hiện này không chỉ khẳng định hiện tượng phóng điện thực sự xảy ra trong khí quyển sao Hỏa mà còn mở ra những suy đoán thú vị về khả năng tồn tại sự sống trên hành tinh Đỏ.

"Tiếng huýt sáo" từ hành tinh Đỏ

Vào ngày 21/6/2025, tàu MAVEN đã ghi nhận một tín hiệu điện từ mà các nhà nghiên cứu hiện đã chứng minh là trùng khớp với "tiếng huýt sáo". Đây là một loại sóng vô tuyến phân tán được tạo ra khi bức xạ từ sét truyền qua tầng điện ly của một hành tinh. Điều này cho thấy các quy luật vật lý định hình tín hiệu sét trên Trái Đất cũng áp dụng cho sao Hỏa.

Sét trên Trái Đất thường gắn liền với những đám mây hơi nước, nhưng sao Hỏa lại có rất ít nước. Tuy nhiên, hiện tượng phóng điện sét cũng có thể xảy ra trong các cột tro bụi núi lửa trên Trái Đất.

Năm ngoái, các nhà khoa học đã phát hiện hiện tượng phóng điện trên sao Hỏa, có khả năng được tạo ra bởi sự xáo trộn của các hạt cát trong điều kiện thời tiết bụi bặm khắc nghiệt của hành tinh này.

Sóng huýt sáo là một loại tín hiệu đặc biệt được phát ra bởi sét. Khi sét đánh, nó phát ra bức xạ điện từ. Sóng radio tần số thấp nhất trong bức xạ này có thể lan truyền lên trên qua tầng điện ly, di chuyển dưới dạng sóng plasma dọc theo các đường sức từ.

Do sóng tần số cao hơn di chuyển nhanh hơn, tín hiệu lan rộng theo thời gian và khi chuyển đổi thành âm thanh, nó tạo ra một âm điệu giảm dần, giống như tiếng kêu xa xăm của cá voi.

Từ trường cục bộ và điều kiện đặc biệt

Sao Hỏa không có từ trường toàn cầu, điều này từng khiến các nhà khoa học nghi ngờ về khả năng lan truyền của sóng whistler. Tuy nhiên, hành tinh này lại có những vùng từ trường cục bộ, được bảo tồn thông qua các khoáng chất nhiễm sắc từ trong lớp vỏ - một dạng tàn tích hóa thạch của từ trường mà nó từng có.

Các nghiên cứu từ nhiều thập kỷ trước đã gợi ý rằng những từ trường trong lớp vỏ này có thể tạo điều kiện cho sóng whistler lan truyền.

Dưới sự dẫn dắt của nhà vật lý khí quyển František Němec từ Trường đại học Charles, Cộng hòa Séc, một nhóm các nhà khoa học đã nghiên cứu kỹ lưỡng 108.418 bản ghi sóng plasma từ tàu MAVEN và tìm thấy một sóng huýt sáo duy nhất. Điều đáng kinh ngạc là nó trùng khớp với những dự đoán được đưa ra từ nhiều thập kỷ trước.

Sự kiện sóng huýt sáo này được ghi nhận trên từ trường vỏ Trái Đất, ở độ cao 349 km ở phía ban đêm của sao Hỏa. Đây là yếu tố rất quan trọng, vì khi chịu ánh sáng trực tiếp của Mặt Trời, tầng điện ly của sao Hỏa bị nén lại, làm giảm sự lan truyền của sóng plasma.

Tín hiệu này kéo dài khoảng 0,4 giây, tần số giảm dần theo thời gian và mạnh hơn khoảng 10 lần so với tiếng ồn nền. Khi nhóm nghiên cứu mô phỏng từ trường và mật độ plasma của sao Hỏa trong khu vực đó, và kết hợp với thời gian tín hiệu cần để truyền từ bề mặt, họ đã thu được kết quả gần như trùng khớp hoàn hảo.

Tiềm năng sự sống

Mặc dù tín hiệu đo được tương đối yếu so với các tín hiệu whistler trên Trái Đất, nhưng khi các nhà nghiên cứu tính đến sự suy giảm tín hiệu trong quá trình truyền, năng lượng ước tính tại nguồn sẽ tương đương với một tia sét mạnh theo tiêu chuẩn của Trái Đất.

Kết quả này cũng cho thấy lý do tại sao chưa có nhiều tín hiệu như vậy được phát hiện. Các điều kiện phải hoàn toàn phù hợp: một từ trường gần như thẳng đứng, ở phía ban đêm, với tầng điện ly đủ yếu để sóng plasma có thể lan truyền.

Chỉ chưa đến 1% các ảnh chụp sóng được ghi lại ở những vùng có hình học từ trường phù hợp. Điều này có nghĩa là sét có thể xảy ra trên sao Hỏa nhiều hơn chúng ta biết.

Phát hiện này không chỉ đặc biệt mà còn là tín hiệu của nhiều suy đoán thú vị hơn. Một số thí nghiệm về nguồn gốc sự sống trong phòng thí nghiệm đã chỉ ra rằng sự phóng điện có thể tạo ra các phân tử hữu cơ quan trọng. Nói cách khác, các quá trình giống như sét có thể đã giúp khởi động hóa học tiền sinh học trên Trái Đất sơ khai.

Nếu các sự phóng điện tương tự xảy ra trên sao Hỏa, những quá trình đó sẽ trở thành một yếu tố nữa mà các nhà sinh vật học vũ trụ có thể xem xét khi đánh giá xem hành tinh Đỏ có từng có điều kiện phù hợp cho sự sống hay không.