Sao Hỏa có màu đỏ thật hay chỉ là ảo giác?

Tên gọi tiếng Anh “Mars” bắt nguồn từ tên vị thần chiến tranh trong thần thoại La Mã, do màu đỏ gợi liên tưởng đến máu và bạo lực. Nhưng điều gì thực sự khiến sao Hỏa có màu đỏ?

Màu đỏ đặc trưng của sao Hỏa bắt nguồn từ oxit sắt, hợp chất tạo ra khi sắt kết hợp với oxy - Ảnh: ESA

Nguồn gốc màu đỏ của sao Hỏa

Theo Space, màu đỏ đặc trưng của sao Hỏa đến từ oxit sắt, một hợp chất hình thành khi sắt phản ứng với oxy. Lớp bụi và đá trên bề mặt sao Hỏa chứa nhiều oxit sắt, khiến hành tinh này mang màu đỏ gỉ sắt đặc trưng.

Điều thú vị là, máu của con người cũng có màu đỏ vì trong phân tử hemoglobin, nơi vận chuyển oxy, có chứa cả sắt và oxy. Do đó, mối liên hệ giữa máu và sao Hỏa không chỉ là hình ảnh tượng trưng mà còn có cơ sở hóa học. Một ví dụ tương tự khác là gỉ sắt, hợp chất phổ biến trên Trái đất, cũng có màu đỏ tương đồng.

Tuy nhiên, nếu xem kỹ các hình ảnh chụp từ bề mặt sao Hỏa, chẳng hạn bởi các tàu thám hiểm, chúng ta sẽ nhận thấy màu đỏ không đồng nhất. Thay vào đó, bề mặt hành tinh này mang tông nâu gỉ hoặc rám nắng, một màu đỏ đất nhạt hơn nhiều.

Tàu Viking, tàu vũ trụ đầu tiên hạ cánh lên sao Hỏa vào năm 1976, đã gửi về Trái đất các bức ảnh đầu tiên cho thấy mặt đất phủ một lớp bụi màu cam gỉ.

Ngoài ra, không phải mọi khu vực trên sao Hỏa đều mang sắc đỏ. Ở hai cực, sao Hỏa có những chỏm băng màu trắng, chứa nước đóng băng và băng carbon dioxide (băng khô). Lớp băng khô này có thể bay hơi nhanh chóng khi có ánh sáng Mặt trời và sẽ hình thành trở lại vào ban đêm hoặc trong mùa lạnh, khiến diện tích các chỏm băng thay đổi theo mùa.

Sao Hỏa dưới ánh sáng vô hình

Con người chỉ có thể nhìn thấy một phần nhỏ của quang phổ ánh sáng, gọi là ánh sáng khả kiến. Nhưng các nhà khoa học có thể quan sát sao Hỏa bằng các loại ánh sáng vô hình như tia hồng ngoại, cực tím, sóng vô tuyến, và thậm chí tia X hoặc gamma, thông qua các thiết bị chuyên dụng.

Về mặt vật lý, ánh sáng là sóng, đồng thời cũng là dòng các photon, hạt ánh sáng. Mỗi photon mang một mức năng lượng nhất định, xác định màu sắc của ánh sáng đó. Ví dụ: photon xanh và tím có năng lượng cao hơn photon đỏ và cam.

Tia cực tím có năng lượng rất cao, đến mức có thể gây hại cho tế bào da - lý do tại sao con người cần dùng kem chống nắng. Trong khi đó, photon hồng ngoại mang ít năng lượng hơn, không gây hại và thường được sử dụng trong kính nhìn ban đêm.

Các kính viễn vọng cũng có thể chụp hình sao Hỏa ở quang phổ hồng ngoại. Tuy nhiên, vì mắt người không thể thấy ánh sáng hồng ngoại, các nhà khoa học dùng màu giả để tô màu hình ảnh, giúp dễ quan sát và phân tích.

Dù dùng ánh sáng khả kiến hay hồng ngoại, một số đặc điểm vẫn giữ nguyên, ví dụ các chỏm băng cực có thể nhìn thấy trong cả hai dải màu.

Một minh chứng điển hình là tàu vũ trụ MAVEN của NASA, phóng vào năm 2013. MAVEN có khả năng chụp ảnh trong ánh sáng cực tím, điều mà mắt người hoàn toàn không thể nhìn thấy, giúp các nhà khoa học nghiên cứu chi tiết khí quyển và sự thay đổi trong cấu trúc bề mặt sao Hỏa từ góc nhìn mới.

Mỗi bức ảnh, mỗi bước tiến trong việc mở rộng quang phổ quan sát đều giúp lấp đầy khoảng trống kiến thức về sao Hỏa: bề mặt hành tinh thay đổi ra sao theo thời gian, núi lửa từng hoạt động bao lâu, khí quyển đến từ đâu và có gì đặc biệt, liệu có tồn tại nước lỏng dưới lớp băng hay không.

Màu sắc, công nghệ và tri thức

Các nhà thiên văn học không ngừng mở rộng giới hạn quan sát. Họ xây dựng các kính viễn vọng có thể “nhìn thấy” những thứ mà mắt người không thể, từ sóng vô tuyến cho đến tia gamma.

Mỗi bước sóng ánh sáng tiết lộ một lớp thông tin riêng, giống như những mảnh ghép trong trò chơi khám phá bí ẩn vũ trụ. Dù sao Hỏa đã được loài người quan sát từ hàng ngàn năm trước, công nghệ hiện đại đang giúp chúng ta hiểu rõ hơn bao giờ hết về hành tinh này.

Dưới mắt thường, sao Hỏa mang sắc đỏ đặc trưng, dễ nhận biết trên bầu trời. Tuy nhiên, các thiết bị khoa học hiện đại đã cho thấy hành tinh này không chỉ đơn sắc. Tùy theo phương pháp quan sát, bề mặt sao Hỏa hiện lên với nhiều màu khác nhau: từ tông gỉ sắt, các chỏm băng trắng ở hai cực, đến các hình ảnh được tạo ra từ ánh sáng cực tím và hồng ngoại, những dạng ánh sáng mà mắt người không thể nhìn thấy.

Màu đỏ chỉ là lớp vỏ bên ngoài của sao Hỏa. Các công cụ nghiên cứu đã cho thấy chiều sâu thực sự nằm trong cách hành tinh này phản xạ và phát ra các bước sóng ánh sáng khác nhau. Mỗi phần của quang phổ mang đến thông tin mới, mở rộng hiểu biết về cấu trúc, khí hậu và lịch sử địa chất của sao Hỏa. Việc khám phá hành tinh này vẫn đang diễn ra và còn nhiều điều đang chờ được làm sáng tỏ.

Hoàng Vũ