Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một sự hiểu biết mới về Sao Hỏa đang bắt đầu xuất hiện, nhờ vào năm đầu tiên của sứ mệnh đổ bộ InSight của NASA. Các phát hiện được mô tả trong một bộ sáu bài báo cho thấy một hành tinh còn sống với động đất, quỷ bụi và các xung từ tính lạ.
Một sự hiểu biết mới về Sao Hỏa đang bắt đầu xuất hiện, nhờ vào năm đầu tiên của sứ mệnh đổ bộ InSight của NASA. Các phát hiện được mô tả trong một bộ sáu bài báo được công bố hôm nay cho thấy một hành tinh còn sống với động đất, quỷ bụi và xung từ tính lạ.
Năm trong số các bài báo đã được xuất bản trên tạp chí Nature Geoscience . Một bài báo bổ sung trên tạp chí Nature Communications nêu chi tiết về địa điểm hạ cánh của tàu vũ trụ InSight, một miệng núi lửa cạn có biệt danh là “Homestead rỗng” trong một khu vực có tên Elysium Planitia.
InSight là nhiệm vụ đầu tiên dành riêng để nhìn sâu bên dưới bề mặt sao Hỏa. Trong số các công cụ khoa học của nó là máy đo địa chấn để phát hiện các trận động đất, cảm biến để đo áp suất gió và không khí, từ kế và đầu dò dòng nhiệt được thiết kế để lấy nhiệt độ của hành tinh.
Trong khi các đội tiếp tục làm việc trên nhận được thăm dò vào bề mặt sao Hỏa như dự định, các đo địa chấn siêu nhạy được gọi là thí nghiệm địa chấn cho kết cấu lõi (SEIS) đã cho phép các nhà khoa học để “nghe” nhiều sự kiện “run rẩy” từ hàng trăm đến hàng ngàn dặm xa.
Sóng địa chấn bị ảnh hưởng bởi các vật liệu mà chúng di chuyển qua cho các nhà khoa học một cách để nghiên cứu thành phần cấu trúc bên trong của hành tinh. Sao Hỏa có thể giúp nhóm nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách tất cả các hành tinh đá bao gồm cả Trái đất lần đầu tiên hình thành.
Ngầm
Sao Hỏa “run rẩy” thường xuyên hơn – nhưng cũng nhẹ nhàng hơn – so với dự kiến. Cho đến nay, SEIS đã tìm thấy hơn 450 tín hiệu địa chấn, phần lớn trong số đó có thể là các trận động đất (trái ngược với tiếng ồn dữ liệu được tạo ra bởi các yếu tố môi trường như gió). Trận động đất lớn nhất có kích thước khoảng 4,0 độ richter – không đủ lớn để di chuyển xuống dưới lớp vỏ vào lớp vỏ và lõi dưới của hành tinh. Đó là “những phần ngon nhất của quả táo” khi nói về nghiên cứu cấu trúc bên trong của hành tinh, Bruce Banerdt, nhà điều tra chính của InSight tại JPL cho biết.
Các nhà khoa học đã sẵn sàng cho nhiều hơn: Phải mất vài tháng sau cuộc đổ bộ của InSight vào tháng 11 năm 2018 trước khi họ ghi lại sự kiện địa chấn đầu tiên. Vào cuối năm 2019, SEIS đã phát hiện khoảng hai tín hiệu địa chấn mỗi ngày cho thấy InSight chỉ tình cờ chạm vào một thời điểm đặc biệt yên tĩnh. Các nhà khoa học vẫn có những ngón tay đan chéo vì “Người vĩ đại”.
Sao Hỏa không có các mảng kiến tạo như Trái đất nhưng nó có các vùng hoạt động núi lửa có thể gây ra ầm ầm. Một cặp trận động đất được liên kết mạnh mẽ với một khu vực như vậy, Cerberus Fossae, nơi các nhà khoa học nhìn thấy những tảng đá có thể đã bị rung chuyển xuống vách đá và lũ lụt cổ có khắc các kênh gần 800 dặm (1.300 km) dài. Dòng dung nham sau đó thấm vào các kênh đó trong vòng 10 triệu năm qua – chớp mắt trong thời gian địa chất.
Một số dòng dung nham non này có dấu hiệu bị phá vỡ bởi trận động đất chưa đầy 2 triệu năm trước. “Đó chỉ là về đặc điểm kiến tạo trẻ nhất trên hành tinh”, nhà địa chất hành tinh Matt Golombek của JPL cho biết. “Việc chúng ta thấy bằng chứng rung chuyển ở khu vực này không phải là một điều ngạc nhiên, nhưng nó rất tuyệt.”
Ở bề mặt
Hàng tỷ năm trước sao Hỏa có từ trường. Đó là không có mặt lâu hơn nhưng nó để lại ‘bóng ma’ phía sau, magnetizing đá cổ xưa mà bây giờ khoảng 200 feet (61 mét) là đến vài dặm bên dưới mặt đất. InSight được trang bị từ kế – lần đầu tiên trên bề mặt Sao Hỏa phát hiện tín hiệu từ tính.
Từ kế đã phát hiện ra rằng các tín hiệu tại Homestead rỗng mạnh gấp 10 lần so với dự đoán dựa trên dữ liệu từ các tàu vũ trụ quay quanh nghiên cứu khu vực. Các phép đo của các tàu vũ trụ được tính trung bình trên một vài trăm dặm, trong khi đo InSight của những địa phương hơn.
Bởi vì hầu hết các loại đá bề mặt tại vị trí của InSight còn quá trẻ để bị từ trường cũ của hành tinh tạo ra, “từ tính này phải đến từ những tảng đá cổ đại dưới lòng đất”, Catherine Johnson, một nhà khoa học hành tinh tại Đại học British Columbia và Viện Khoa học Hành tinh nói. “Chúng tôi đang kết hợp những dữ liệu này với những gì chúng tôi biết từ địa chấn và địa chất để hiểu các lớp từ hóa bên dưới InSight. Chúng phải mạnh đến mức nào để chúng tôi phát hiện ra lĩnh vực này?”
Ngoài ra, các nhà khoa học bị hấp dẫn bởi cách các tín hiệu này thay đổi theo thời gian. Các phép đo thay đổi theo ngày và đêm; họ cũng có xu hướng đập vào khoảng nửa đêm. Các lý thuyết vẫn đang được hình thành là nguyên nhân gây ra những thay đổi như vậy, nhưng một khả năng là chúng có liên quan đến gió mặt trời tương tác với bầu khí quyển sao Hỏa.
Trong gió
InSight đo tốc độ gió, hướng và áp suất không khí gần như liên tục, cung cấp nhiều dữ liệu hơn các nhiệm vụ hạ cánh trước đó. Các cảm biến thời tiết của tàu vũ trụ đã phát hiện hàng ngàn cơn lốc đi qua được gọi là quỷ bụi khi chúng nhặt bụi và nhìn thấy được. Aymeric Spiga, một nhà khoa học khí quyển tại Đại học Sorbonne ở Paris cho biết: “Địa điểm này có nhiều gió lốc hơn bất kỳ nơi nào khác mà chúng tôi đã đáp xuống Sao Hỏa trong khi mang theo cảm biến thời tiết”.
Bất chấp tất cả hoạt động và hình ảnh thường xuyên, máy ảnh của InSight vẫn chưa thấy quỷ bụi. Nhưng SEIS có thể cảm thấy những cơn lốc này kéo trên bề mặt giống như một chiếc máy hút bụi khổng lồ. “Cơn lốc là hoàn hảo cho thăm dò địa chấn dưới mặt đất”, Philippe Lognonné của Viện nghiên cứu Physique du Globe de Paris (IPGP), nhà điều tra chính của SEIS cho biết.
Vẫn đến: Cốt lõi
InSight có hai radio: một để thường xuyên gửi và nhận dữ liệu và một đài phát thanh mạnh hơn được thiết kế để đo “sự chao đảo” của Sao Hỏa khi nó quay. Đài phát thanh băng tần X này còn được gọi là Thí nghiệm Xoay và Cấu trúc Nội thất (RISE), cuối cùng có thể tiết lộ liệu lõi của hành tinh là rắn hay lỏng. Một lõi rắn sẽ khiến sao Hỏa chao đảo ít hơn một chất lỏng.
Năm đầu tiên của dữ liệu này chỉ là một sự khởi đầu. Theo dõi một năm sao Hỏa đầy đủ (hai năm Trái đất) sẽ cho các nhà khoa học một ý tưởng tốt hơn nhiều về kích thước và tốc độ của sự rung chuyển của hành tinh.
Giới thiệu về tầm nhìn xa
Một bộ phận của Caltech ở Pasadena, JPL quản lý InSight cho Ban giám đốc sứ mệnh khoa học của NASA. InSight là một phần của Chương trình khám phá của NASA được quản lý bởi Trung tâm bay không gian Marshall của cơ quan tại Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space ở Denver đã chế tạo tàu vũ trụ InSight bao gồm cả hành trình và tàu đổ bộ của nó, và hỗ trợ các hoạt động của tàu vũ trụ cho nhiệm vụ.
Một số đối tác châu Âu bao gồm Trung tâm Quốc gia Pháp d’Itudes Spatiales (CNES), Trung tâm hàng không vũ trụ Đức (DLR) và Cơ quan Vũ trụ Vương quốc Anh (UKSA), đang hỗ trợ sứ mệnh InSight. CNES đã cung cấp công cụ thí nghiệm địa chấn cho cấu trúc nội thất (SEIS) cho NASA, với điều tra viên chính tại IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Đóng góp đáng kể cho SEIS đến từ IPGP; Viện nghiên cứu hệ mặt trời Max Planck (MPS) ở Đức; Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ (ETH Zurich) tại Thụy Sĩ; Đại học Hoàng gia Luân Đôn và Đại học Oxford ở Vương quốc Anh; và JPL. DLR cung cấp Gói Lưu lượng Nhiệt và Thuộc tính Vật lý (HP 3), với sự đóng góp đáng kể từ Trung tâm Nghiên cứu Vũ trụ (CBK) của Viện Hàn lâm Khoa học và Astronika Ba Lan. Trung tâm Centro de Astrobiología (CAB) của Tây Ban Nha đã cung cấp cảm biến nhiệt độ và gió.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm sức đẩy của NASA / Jet . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :