Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Sao Hỏa có từ trường toàn cầu sớm hơn nhiều – và muộn hơn nhiều – trong lịch sử của hành tinh so với các nhà khoa học đã biết trước đây. Phân tích dữ liệu vệ tinh mới tìm thấy bằng chứng rõ ràng về từ trường đến từ dòng dung nham hình thành cách đây chưa đầy 3,7 tỷ năm đến 4,5 tỷ năm sau khi nhiều người nghĩ rằng ‘máy phát điện’ sao Hỏa đã ngừng hoạt động. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện từ trường cường độ thấp trên Lưu vực Borealis được cho là một trong những đặc điểm lâu đời nhất trên Sao Hỏa.
Sao Hỏa có từ trường toàn cầu sớm hơn nhiều – và muộn hơn nhiều – trong lịch sử của hành tinh so với các nhà khoa học đã biết trước đây.
Từ trường toàn cầu của một hành tinh phát sinh từ thứ mà các nhà khoa học gọi là máy phát điện: một dòng kim loại nóng chảy trong lõi của hành tinh tạo ra dòng điện. Trên trái đất, máy phát điện là thứ khiến kim la bàn chỉ về hướng bắc. Nhưng máy phát điện của sao Hỏa đã tuyệt chủng hàng tỷ năm.
Phát hiện mới từ các nhà nghiên cứu của UBC làm việc với các đồng nghiệp ở Mỹ và Pháp được công bố hôm nay trên tạp chí Science Advances đưa chúng ta đến gần hơn để biết thời gian và thời gian chính xác của máy phát điện của sao Hỏa.
Anna Mittelholz, đồng nghiệp sau tiến sĩ trong khoa khoa học trái đất, đại dương và khí quyển của UBC, đồng thời là tác giả đầu tiên của nghiên cứu chia sẻ: “Chúng tôi thấy rằng máy phát điện sao Hỏa hoạt động ở 4,5 tỷ và 3,7 tỷ năm trước. Thời gian của máy phát điện là một phần lớn trong quá trình tiến hóa của một hành tinh, và những gì chúng tôi tìm thấy rất khác so với những gì chúng tôi nghĩ cho đến nay. Máy phát điện cho chúng ta biết một vài điều về lịch sử nhiệt của hành tinh, sự tiến hóa của nó và cách nó đến được ngày hôm nay, và nó là duy nhất cho mỗi hành tinh trên mặt đất – Trái đất, Sao Hỏa, Sao Kim và Sao Thủy.”
Manh mối về lịch sử từ tính của một hành tinh nằm trong đá từ hóa trên và bên dưới bề mặt của nó. Rock giống như một máy ghi âm, đặc biệt là đá núi lửa. Chúng bắt đầu như dung nham nhưng khi chúng nguội đi và đông cứng lại khi có từ trường, các khoáng chất trong đá sẽ tự liên kết với từ trường toàn cầu. Bằng cách kết hợp với những tảng đá này, các nhà khoa học có thể ước tính nếu một máy nổ hoạt động vào thời điểm đá được đặt.
Từ tính trong một số loại đá trên bề mặt sao Hỏa cho thấy máy phát điện sao Hỏa hoạt động từ 4,3 đến 4,2 tỷ năm trước, nhưng sự vắng mặt của từ tính trên ba lưu vực lớn hình thành 3,9 tỷ năm trước đã khiến hầu hết các nhà khoa học tin rằng máy phát điện không hoạt động bởi điều đó.
Các nhà nghiên cứu của UBC đã phân tích dữ liệu vệ tinh mới và tìm thấy bằng chứng rõ ràng về từ trường đến từ dòng dung nham Lucus Planum hình thành cách đây chưa đầy 3,7 tỷ năm – muộn hơn nhiều so với các lưu vực nói trên.
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện từ trường cường độ thấp trên Lưu vực Borealis ở bán cầu bắc của hành tinh, hình thành cách đây 4,5 tỷ năm và được cho là một trong những đặc điểm lâu đời nhất trên Sao Hỏa.
Catherine Johnson, giáo sư tại khoa khoa học trái đất, đại dương và khí quyển và nhà khoa học cao cấp tại Viện Khoa học Hành tinh ở Tucson, Ariz, người cũng đóng góp cho nghiên cứu cho biết thêm: “Chúng tôi có hai quan sát này chỉ ra một máy phát điện vào thời điểm sớm nhất được biết đến trong lịch sử của Sao Hỏa và một máy phát điện có mặt nửa tỷ năm sau khi nhiều người nghĩ rằng nó đã tắt”.
Các nhà nghiên cứu đưa ra hai lời giải thích khả dĩ cho việc không có từ trường trên các lưu vực: máy phát điện có thể đã dừng lại trước khi các lưu vực hình thành và sau đó khởi động lại trước khi Lucus Planum hình thành, hoặc các tác động tạo ra các lưu vực chỉ đơn giản là thay thế phần vỏ chứa khoáng chất có thể mang từ tính mạnh.
Dữ liệu mới cho nghiên cứu này đến từ MAVEN, vệ tinh Sao Hỏa và Khí quyển Tiến hóa. Dữ liệu trước đó về từ tính trên Sao Hỏa đã được thu thập bởi vệ tinh Mars Global Surveyor quay quanh hành tinh từ năm 1999 đến 2006, chủ yếu ở độ cao 400 km so với bề mặt. MAVEN được ra mắt vào năm 2013, hoạt động gần ~ 135 km từ bề mặt và thu nhận các tín hiệu yếu hơn mà MGS không thể phát hiện.
Khả năng thu nhận tín hiệu từ các tính năng nhỏ hơn trên và gần bề mặt của MAVEN giúp các nhà nghiên cứu phân biệt xem từ tính đến từ những thứ đó hay từ những tảng đá cũ chôn sâu hơn trong lớp vỏ của hành tinh.
Những hiểu biết mới này khiến các nhà nghiên cứu tự hỏi những gì có thể được tiết lộ nếu họ tiến gần hơn nữa. Mittelholz lưu ý rằng nghiên cứu này tập trung vào hai tính năng đặc biệt, nhưng các miệng hố vẫn còn trên khắp sao Hỏa với những câu chuyện để kể. Trong tương lai, việc thăm dò có thể tiến triển từ vệ tinh đến máy bay không người lái hoặc khí cầu cung cấp dữ liệu chi tiết hơn nữa.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học British Columbia . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :