Sao Hỏa là một hành tinh của những sự tương phản ngoạn mục – những núi lửa khổng lồ lớn nhất hệ Mặt trời, những thung lũng sâu thẳm. Nhưng đó sẽ là một địa điểm khám phá tuyệt vời cho du khách trong tương lai.
Hố va chạm ở khu vực Sirenum Fossae trên sao Hỏa, do tàu quỹ đạo Mars Reconnaissance Orbiter của NASA chụp vào ngày 30/5/2015. (Ảnh: NASA)
Địa điểm hạ cánh cho những sứ mệnh Sao Hỏa tương lai có thể sẽ phải là những vùng đất bằng phẳng, vì lý do an toàn, nhưng nếu mất thêm thời gian, chúng ta có thể sẽ đưa du khách hạ cánh tới một số khu vực địa chất thú vị hơn.
Dưới đây là một số địa điểm đầy lôi cuốn mà du khách Sao Hỏa trong tương lai có thể đến thăm.
1. Núi lửa khổng lồ Olympus Mons
Olympus Mons là ngọn núi lửa khắc nghiệt nhất trong hệ Mặt trời. Nằm trong khu vực núi lửa Tharsis, nó có kích thước tương đương với bang Arizona của Mỹ. Chiều cao của núi lửa này là 25km, gần gấp 3 lần chiều cao của đỉnh Everest trên Trái đất (8,9km).
Núi lửa Olympus Mons như một chiếc khiên khổng lồ. (Ảnh: NASA)
Olympus Mons là một ngọn núi lửa hình khiên khổng lồ, được hình thành sau khi dung nham trườn xuống các sườn núi của nó.
Điều này cũng có nghĩa là ngọn núi có thể dễ dàng cho phép những nhà thám hiểm leo lên, vì độ dốc trung bình của nó chỉ 5%. Tại đỉnh của Olympus Mons là một vùng trũng đẹp ngoạn mục, rộng khoảng 85km, được hình thành bởi các khoang magma bị mất dung nham (có lẽ trong một trận phun trào) và sự sụp đổ.
2. Núi lửa Tharsis
Trong khi leo lên đỉnh Olympus Mons, du khách nên đi vòng quanh để có thể ngắm một số ngọn núi lửa khác ở khu vực Tharsis.
Một số núi lửa khổng lồ ở khu vực Tharsis của sao Hỏa trong ảnh chụp từ tàu Viking 1 của NASA.
Theo NASA, Tharsis có 12 ngọn núi lửa khổng lồ trong một khu vực rộng khoảng 4.000km.
Giống như Olympus Mons, những ngọn núi lửa này có xu hướng lớn hơn nhiều so với núi lửa trên Trái đất, có lẽ là do Sao Hỏa có lực hút yếu hơn, cho phép các ngọn núi lửa phát triển cao hơn. Những núi lửa khổng lồ này có thể đã phun trào trong khoảng 2 tỉ năm, tương đương một nửa lịch sử của Sao Hỏa.
Khu vực Tharsis rộng 1.700km có núi lửa Olympus Mons (trên cùng bên trái) và một số ngọn núi lửa khác trong ảnh đã được mã màu theo địa hình. (Ảnh: NASA).
Hình ảnh trên cho thấy khu vực phía đông Tharsis, được chụp bởi tàu Viking 1 vào năm 1980. Ở bên trái, từ trên xuống dưới, bên trái là ngọn Olympus Mons khổng lồ; bên phải và xuống dưới là ba ngọn núi lửa hình khiên cao khoảng 25 km, gồm: Ascraeus Mons, Pavonis Mons và Arsia Mons.
3. Hẻm núi Valles Marineris
Vệt Hẻm núi Valles Marineris dài 3.000km trên bề mặt sao Hỏa. (Ảnh: NASA)
Sao Hỏa không chỉ có núi lửa lớn nhất hệ Mặt trời mà còn có hẻm núi lớn nhất. Valles Marineris dài khoảng 3.000km, gấp khoảng bốn lần so với Hẻm núi Lớn (Grand Canyon) ở Mỹ, với chiều dài 800km.
Các nhà nghiên cứu không rõ Valles Marineris hình thành như thế nào, nhưng có một số giả thuyết về sự hình thành của nó. Nhiều nhà khoa học cho rằng khi vùng Tharsis được hình thành, nó đã góp phần vào sự phát triển của Valles Marineris.
Dung nham di chuyển qua vùng núi lửa đã đẩy vào lớp vỏ lên trên, khiến lớp vỏ này bị vỡ thành các vết đứt gãy. Theo thời gian, những vết gãy này phát triển thành Valles Marineris.
4. Cực sao Hỏa
Sao Hỏa có hai vùng băng giá ở hai cực của nó.
Sao Hỏa có hai vùng băng giá ở hai cực của nó, với thành phần hơi khác nhau; cực Bắc (trong hình) được tàu đổ bộ Phoenix nghiên cứu cận cảnh vào năm 2008, trong khi các quan sát về cực Nam được thực hiện bởi các tàu quỹ đạo.
Trong suốt mùa đông, nhiệt độ gần hai cực Bắc và Nam của Sao Hỏa rất lạnh, đến mức khí carbon dioxide (CO2) ngưng tụ ngoài khí quyển thành băng trên bề mặt hành tinh.
Quá trình này đảo ngược trong mùa hè, khi CO2 thăng hoa trở lại bầu khí quyển. Khí carbonic biến mất hoàn toàn ở Bắc bán cầu, để lại một chỏm băng. Nhưng một số tảng băng CO2 vẫn tồn tại ở Nam bán cầu. Tất cả những chuyển động của băng này có ảnh hưởng lớn đến khí hậu trên Sao Hỏa, tạo ra gió và các hiệu ứng khác.
5. Miệng núi lửa Gale và Núi Sharp
Trở nên nổi tiếng sau cú hạ cánh của tàu Curiosity vào năm 2012, miệng núi lửa Gale (Gale Crater) là nơi ẩn chứa những bằng chứng về sự tồn tại của nước trong quá khứ.
Xe tự hành Curiosity tình cờ tìm thấy một lòng suối trong vòng vài tuần sau khi hạ cánh, và phát hiện thêm nhiều bằng chứng ấn tượng khác về nước trong suốt hành trình của nó dọc theo đáy của miệng núi lửa này. Curiosity hiện đang khám phá một ngọn núi lửa gần đó được gọi là Núi Sharp (hay Aeolis Mons) và xem xét các đặc điểm địa chất trong từng địa tầng của nó.
Một trong những phát hiện thú vị hơn của tàu Curiosity là nhiều lần khám phá ra các phân tử hữu cơ phức tạp trong khu vực. Năm 2018, NASA đã công bố kết quả cho biết những chất hữu cơ này được phát hiện bên trong những tảng đá 3,5 tỉ năm tuổi.
Đồng thời với các kết quả về chất hữu cơ, các nhà nghiên cứu còn cho biết tàu thám hiểm cũng phát hiện nồng độ khí mê-tan trong khí quyền thay đổi theo mùa. Mêtan là một nguyên tố có thể được tạo ra bởi vi khuẩn, cũng như các hiện tượng địa chất, vì vậy việc phát hiện ra chất này đặt ra giả thuyết có thể đó là một dấu hiệu của sự sống.
6. Medusae Fossae
Sự hình thành của Medusae Fossaecó thể xuất phát từ những vụ phun trào núi lửa.
Medusae Fossae là một trong những địa điểm kỳ lạ nhất trên Sao Hỏa. Một số người thậm chí còn suy đoán rằng địa hình nơi này là do một vụ tai nạn nào đó gây ra bởi UFO (vật thể bay không xác định).
Giả thuyết đáng tin hơn cho rằng đó là một trầm tích núi lửa khổng lồ, có diện tích bằng 1/5 diện tích nước Mỹ. Theo thời gian, gió đã biến những tảng đá ở đây thành những hình dạng tuyệt đẹp. Tuy nhiên các nhà khoa học cần nghiên cứu thêm để tìm hiểu cách những ngọn núi lửa đã hình thành nên
Medusae Fossae.
Một nghiên cứu năm 2018 cho rằng sự hình thành của Medusae Fossaecó thể xuất phát từ những vụ phun trào núi lửa vô cùng lớn diễn ra hàng trăm lần trong vòng hơn 500 triệu năm trên sao Hỏa. Những vụ phun trào này sẽ làm khí hậu của Hành tinh Đỏ ấm lên khi khí nhà kính từ núi lửa dạt vào bầu khí quyển.
7. Sườn dốc “nước chảy" ở miệng núi lửa Hale
Những vệt dốc định kỳ trên sao Hỏa.
Sao Hỏa là nơi có những vùng địa chất kỳ lạ, được gọi là những vệt dốc định kỳ (recurring slope lineae – RSL), có xu hướng hình thành ở các mặt của miệng núi lửa dốc khi thời tiết ấm áp.
Tuy nhiên thật khó để tìm ra những RSL này. Những hình ảnh ở đây chụp từ miệng núi lửa Hale cho thấy các điểm mà quang phổ học đã phát hiện ra những dấu hiệu của quá trình hydrat hóa.
Vào năm 2015, NASA ban đầu thông báo rằng các muối ngậm nước phải là dấu hiệu của nước chảy trên bề mặt, nhưng nghiên cứu sau đó cho biết RSL có thể được hình thành từ nước trong khí quyển hoặc các dòng cát khô.
Trên thực tế, chúng ta có thể tiếp cận gần những RSL này để xem thực sự chúng là gì. Nhưng điều đó cũng là một thách thức, bởi nếu RSL thực sự chứa vi khuẩn ngoại lai, chúng ta sẽ không muốn đến gần vì sợ lây nhiễm. Các nhà thám hiểm Sao Hỏa trong tương lai có thể phải chiêm ngưỡng địa hình bí ẩn này từ xa bằng cách sử dụng ống nhòm.
8. "Cồn cát ma" ở Noctis Labyrinthus và lưu vực Hellas
Cồn cát bí ẩn trên sao Hỏa. (Ảnh: NASA)
Ngày nay, Sao Hỏa là một hành tinh chủ yếu được tạo hình bởi gió, vì nước đã bốc hơi hết khi bầu khí quyển của nó mỏng đi. Nhưng chúng ta có thể thấy nhiều bằng chứng về nguồn nước trong quá khứ, chẳng hạn như các vùng "cồn cát ma" được tìm thấy ở lưu vực Noctis Labyrinthus và Hellas. Các nhà nghiên cứu cho biết những vùng này từng có những cồn cát cao hàng chục mét. Sau đó, các cồn cát đã bị ngập bởi dung nham hoặc nước, chúng vẫn bảo tồn được phần chân trong khi phần ngọn đã bị xói mòn.
Những đụn cát cổ xưa như thế này cho thấy gió đã từng thổi trên Sao Hỏa cổ đại như thế nào, từ đó cung cấp cho các nhà khí hậu học một số gợi ý về môi trường cổ đại của Hành tinh Đỏ. Trong một bước ngoặt thú vị hơn nữa, có thể có vi khuẩn ẩn náu trong các khu vực được che chở bởi những đụn cát này, giúp chúng an toàn trước bức xạ và không bị gió đi.