Sao Hỏa cũng có mặt trăng

Theo Live Science, câu chuyện về sự phát hiện ra chúng bắt đầu từ một đêm hè năm 1877, khi nhà thiên văn học người Mỹ Asaph Hall đang quan sát sao Hỏa từ Đài thiên văn Hải quân Mỹ ở Washington. Nhờ điều kiện thuận lợi khi sao Hỏa tiến gần Trái đất, ông Hall đã phát hiện ra hai mặt trăng nhỏ quay quanh hành tinh này, được ông đặt tên là Phobos và Deimos.

Sao Hỏa có hai mặt trăng nhỏ, Phobos và Deimos, với nguồn gốc còn gây tranh cãi - Ảnh: NASA

Tên gọi của hai vệ tinh này bắt nguồn từ thần thoại Hy Lạp, đại diện cho "nỗi sợ hãi" và "sự hoảng loạn", là con của thần chiến tranh Ares (tương ứng với sao Hỏa trong thần thoại La Mã). Tuy nhiên, Phobos và Deimos khác xa so với Mặt trăng của Trái đất cả về hình dạng lẫn kích thước. Chúng nhỏ, không tròn đều và có hình dạng lồi lõm như củ khoai tây. Phobos có đường kính khoảng 22km, còn Deimos chỉ khoảng 12km, trong khi Mặt trăng của Trái đất có đường kính tới 3.475km.

Giáo sư Christopher S. Edwards, chuyên gia thiên văn học tại Đại học Bắc Arizona (Mỹ) cho biết Phobos và Deimos là hai trong số những vệ tinh nhỏ nhất trong hệ Mặt trời. Bề mặt của chúng tối như nhựa đường mới, phản chiếu rất ít ánh sáng Mặt trời, khiến việc quan sát gặp nhiều thách thức.

Theo định nghĩa thiên văn học, mặt trăng là bất kỳ vật thể tự nhiên nào quay quanh một hành tinh. Tuy nhiên, với kích thước nhỏ và hình dáng bất thường, Phobos và Deimos đôi khi được so sánh nhiều hơn với các tiểu hành tinh. Điều này đã dẫn đến hai giả thuyết chính về nguồn gốc của chúng: hoặc là các tiểu hành tinh bị sao Hỏa bắt giữ do lực hấp dẫn, hoặc là các mảnh vỡ còn sót lại từ một vụ va chạm giữa sao Hỏa và một thiên thể khác, tương tự như cách giả định rằng Mặt trăng của Trái đất hình thành sau một vụ va chạm lớn thời kỳ đầu.

Nhà khoa học Nancy Chabot thuộc Phòng thí nghiệm vật lý ứng dụng Johns Hopkins (Mỹ) cho biết hiện tại vẫn chưa có kết luận dứt khoát nào. Một số dữ liệu quang phổ trong dải ánh sáng hồng ngoại và khả kiến cho thấy thành phần bề mặt của Phobos và Deimos tương đồng với các tiểu hành tinh trong vùng vành đai chính. Tuy nhiên, điều này chưa đủ để khẳng định chúng từng là tiểu hành tinh bị bắt giữ, bởi quỹ đạo hiện tại của hai vệ tinh rất ổn định và đặc trưng, khó lý giải nếu chỉ dựa vào hiện tượng lực hấp dẫn.

Thêm vào đó, các phân tích mới từ sứ mệnh Hope của Các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất (UAE) đã cho thấy thành phần hóa học giữa Phobos và Deimos có những điểm khác biệt, khiến giả thuyết bắt giữ càng thêm phức tạp. Với trọng lực yếu của sao Hỏa, việc giữ lại hai tiểu hành tinh nhỏ và đặt chúng vào quỹ đạo hiện tại là điều không dễ lý giải bằng mô hình vật lý hiện nay.

Trong khi các nhà khoa học vẫn tiếp tục tranh luận, một sứ mệnh không gian trong tương lai được kỳ vọng sẽ mang lại những dữ liệu then chốt. Cơ quan Thám hiểm vũ trụ Nhật Bản (JAXA) đã lên kế hoạch phóng sứ mệnh MMX (Martian Moons eXploration) vào năm 2026. Mục tiêu chính là nghiên cứu kỹ lưỡng Phobos và Deimos, đồng thời thu thập mẫu vật từ bề mặt Phobos và đưa về Trái đất để phân tích.

MMX sẽ là sứ mệnh đầu tiên có khả năng giải mã nguồn gốc thực sự của hai mặt trăng của sao Hỏa. Việc phân tích mẫu vật thu thập được sẽ cung cấp bằng chứng trực tiếp, nếu Phobos có thành phần giống sao Hỏa, nhiều khả năng nó hình thành từ vật chất bắn ra sau một vụ va chạm lớn; nếu nó giống tiểu hành tinh, giả thuyết bắt giữ sẽ được củng cố.

Ngoài việc xác định nguồn gốc của các vệ tinh, mẫu vật từ Phobos còn có thể mang lại những thông tin quý giá về lịch sử hành tinh đỏ. Giáo sư Edwards cho rằng nếu Phobos từng hình thành từ các mảnh vụn do va chạm với sao Hỏa thời kỳ đầu, thì vật liệu của nó có thể tiết lộ manh mối về điều kiện cổ đại trên hành tinh này, thời điểm mà khả năng tồn tại sự sống là cao hơn hiện nay.

Nói cách khác, các mẫu đất từ Phobos có thể là “cửa sổ” dẫn đến một giai đoạn lịch sử xa xôi, nơi sao Hỏa từng có môi trường thuận lợi hơn cho sự sống. Điều này mở ra triển vọng mới cho việc tìm hiểu không chỉ về vệ tinh, mà còn về khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái đất.

Trong khi chờ đợi các kết quả từ sứ mệnh MMX, các nhà khoa học vẫn tiếp tục quan sát và phân tích các dữ liệu thu thập được từ các sứ mệnh trước đó. Dù còn nhiều bí ẩn chưa có lời giải, Phobos và Deimos vẫn là hai mục tiêu quan trọng trong nghiên cứu hành tinh học, góp phần mở rộng hiểu biết của con người về hệ Mặt trời và quá trình hình thành của các thiên thể.

Hoàng Vũ