Vì sao sao Hoả có màu đỏ, manh mối bất ngờ về dấu vết nước cổ đại?

Đằng sau màu sắc nổi tiếng ấy của sao Hoả là những phản ứng hóa học phức tạp, các hạt khoáng chất chứa sắt và dấu vết về một thế giới từng có nước trong quá khứ.

Sao Hoả được biết đến rộng rãi với tên gọi Hành tinh Đỏ. Ảnh: NASA

Vì sao sao Hoả được gọi là Hành tinh Đỏ?

Khi quan sát sao Hỏa từ Trái Đất, dù bằng kính thiên văn đặt trên mặt đất hay những thiết bị quang học hiện đại trên các kính thiên văn không gian, chúng ta đều có thể nhận thấy hành tinh này mang sắc đỏ nổi bật.

Chính đặc điểm ấy đã khiến sao Hỏa được biết đến rộng rãi với tên gọi Hành tinh Đỏ.

Tuy nhiên, nếu có cơ hội đặt chân lên sao Hỏa và dành trọn một ngày khám phá bề mặt hành tinh, liệu con người có thực sự nhìn thấy một thế giới đỏ rực như trong những hình ảnh quen thuộc?

Các tàu vũ trụ, tàu đổ bộ và robot tự hành đã đến sao Hỏa, ghi lại nhiều hình ảnh chi tiết về địa hình nơi đây. Trong số đó có robot Curiosity và Perseverance của NASA.

Những dữ liệu thu thập được cho thấy màu sắc thực tế của bề mặt sao Hoả thường gần với màu vàng nâu pha cam, tương tự màu caramel hoặc màu đất sa thạch, thay vì sắc đỏ tươi như nhiều người hình dung.

Màu đỏ đặc trưng của hành tinh này cũng không chỉ xuất hiện trên mặt đất. Bầu khí quyển sao Hỏa đôi khi mang sắc đỏ nhạt do những hạt bụi mịn chứa khoáng chất sắt lơ lửng trong không khí, làm thay đổi cách ánh sáng được tán xạ và truyền qua khí quyển.

Nguyên nhân cốt lõi tạo nên màu sắc ấy là sự hiện diện của oxit sắt, một hợp chất mà chúng ta thường liên tưởng đến hiện tượng gỉ sắt trên những vật dụng bằng kim loại.

Thông thường, khoáng vật hematit được xem là một trong những thành phần quan trọng góp phần tạo nên màu đỏ của sao Hoả.

Khi ở dạng bột, hematit có màu đỏ đặc trưng. Trên hành tinh này, các khoáng chất chứa sắt hiện diện trong lớp vật liệu phủ trên bề mặt, tạo nên màu sắc đặc trưng có thể quan sát từ không gian.

Phong cảnh sao Hoả, được ghi lại bởi tàu thăm dò Perseverance vào ngày 21/2/2021. Nguồn: NASA/JPL-Caltech/Will Gater

Đáng chú ý, những hạt khoáng chất này có kích thước cực nhỏ. Một phần bụi mịn có thể bị gió cuốn lên, lơ lửng trong bầu khí quyển vốn rất loãng của sao Hỏa.

Khi lượng bụi đủ lớn, chúng góp phần khiến bầu trời và cảnh quan xung quanh mang sắc đỏ hoặc vàng cam.

Phát hiện năm 2025 có thể thay đổi cách hiểu về sao Hỏa

Năm 2025, một nghiên cứu khoa học đưa ra thêm manh mối đáng chú ý: màu đỏ của sao Hỏa có thể liên quan đến ferrihydrit, một loại khoáng vật oxit sắt ngậm nước.

Ferrihydrit thường hình thành trong những điều kiện có nước và có thể tồn tại dưới dạng các hạt rất nhỏ.

Nếu khoáng vật này thực sự đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên màu sắc của sao Hỏa, điều đó sẽ cung cấp thêm thông tin về các điều kiện môi trường từng tồn tại trên hành tinh.

Điểm đáng chú ý là sự hiện diện của những khoáng vật hình thành trong môi trường có nước có thể giúp các nhà khoa học tái dựng lịch sử địa chất và khí hậu sao Hoả.

Thông qua việc xác định thành phần khoáng chất, giới nghiên cứu có thể tìm hiểu nước từng tồn tại trong bao lâu, phân bố ở những khu vực nào và liệu môi trường cổ đại có từng thích hợp cho sự sống hay không.

Tuy nhiên, việc phát hiện dấu vết của nước không đồng nghĩa với việc đã tìm thấy bằng chứng về sự sống. Đây mới là manh mối giúp các nhà khoa học đánh giá khả năng sao Hỏa từng có điều kiện thuận lợi cho những quá trình sinh học diễn ra.

Sao Hoả có phải lúc nào cũng mang màu đỏ?

Câu trả lời là không. Trong quá khứ xa xôi, sao Hoả được cho là có môi trường rất khác so với hành tinh khô lạnh mà chúng ta biết ngày nay.

Những tảng đá màu gỉ sắt trên sao Hoả, được ghi lại bởi tàu thăm dò Curiosity vào ngày 15/5/2022. Nguồn: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Nhiều bằng chứng địa chất cho thấy sao Hỏa từng có những dòng sông, hồ và các vùng nước tồn tại trên bề mặt. Hành tinh này có thể đã sở hữu bầu khí quyển dày hơn hiện nay, đồng thời trải qua những giai đoạn hoạt động núi lửa mạnh mẽ.

Những điều kiện ấy khiến sao Hỏa cổ đại có nhiều điểm tương đồng với Trái Đất hơn so với hiện tại, dù mức độ tương đồng và khả năng duy trì môi trường có thể hỗ trợ sự sống vẫn là chủ đề nghiên cứu.

Theo thời gian, sao Hỏa mất đi phần lớn bầu khí quyển ban đầu và trở nên lạnh, khô hơn.

Nước lỏng trên bề mặt không còn tồn tại phổ biến như trước, trong khi hoạt động núi lửa cũng suy giảm đáng kể.

Khi những điều kiện môi trường thay đổi, gió dần trở thành một trong những tác nhân quan trọng định hình cảnh quan.

Quá trình xói mòn do gió, bào mòn đá, vận chuyển bụi và phân tán các hạt khoáng chất trên khắp hành tinh.

Qua thời gian dài, những vật liệu giàu sắt bị biến đổi hóa học và phân tán trên bề mặt, góp phần tạo nên lớp đất mang sắc đỏ cam đặc trưng của sao Hỏa ngày nay.

Vì vậy, màu đỏ của Hành tinh Đỏ không đơn thuần là một đặc điểm ngoại hình. Nó còn phản ánh lịch sử biến đổi của các khoáng chất, sự tương tác giữa nước và đá, cũng như những thay đổi lớn trong khí hậu và môi trường hành tinh.

Việc giải mã nguồn gốc màu đỏ của sao Hoả  có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về quá khứ của hành tinh này, đặc biệt là giai đoạn nước từng hiện diện trên bề mặt.

Những manh mối ấy góp phần trả lời một trong những câu hỏi lớn của ngành thiên văn học: liệu sao Hỏa từng có điều kiện thích hợp để sự sống hình thành và phát triển hay không?

(Theo LiveScience, Skyatnightmagazine, iflscience)