Tin Khoa học - Công nghệ quốc tế

Sự quá bão hòa hơi nước trên sao Hỏa

.

Theo số liệu từ tàu thăm dò sao Hỏa Mars Express của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (European Space Agency - ESA) gửi về thì bầu khí quyển sao Hỏa chứa hơi nước trong trạng thái quá bão hòa.



Biểu đồ tiêu biểu của chu kỳ nước trên sao Hỏa

Khi bầu khí quyển của Trái đất bị bão hòa với nước ở nhiệt độ và áp suất nhất định thì nó không thể chứa thêm bất kỳ lượng hơi ẩm nào nữa. Lượng hơi nước còn lại sẽ ngưng tụ thành các hạt nhỏ li ti, lơ lửng trong bầu khí quyển. Tuy nhiên, khi các hạt này trở nên khan hiếm thì lượng hơi nước dư thừa vẫn tồn tại ở trạng thái khí. Trước đây, người ta cho rằng hiện tượng "quá bão hòa" này đã không hề xảy ra trong bầu khí quyển sao Hỏa.

Điều này đã được một nhóm nghiên cứu người Nga - Pháp sử dụng tàu Mars Express của ESA và phương pháp quang phổ SPICAM chứng minh là sai. 1Trong khi hầu như các nghiên cứu trước đây đều sử dụng phương pháp đo các điều kiện khí quyển ở mức thấp hoặc gần với bề mặt sao Hỏa theo chiều ngang thì Mars Express lại nghiên cứu ánh sáng mặt trời khi bị che khuất trong khí quyển vào lúc mặt trời lặn và mọc để lấy các dữ liệu theo chiều dọc. Điều này cũng giúp các nhà nghiên cứu có được dữ liệu dựa trên những điều kiện thực tế thường thấy tại các bầu khí quyển ở mức cao hơn của hành tinh này.  

Trên thực tế, sự bão hòa hơi nước ở sao Hỏa xuất hiện tương đối phổ biến, thậm chí nhiều hơn gấp 10 lần so với sự bão hòa ở Trái đất. Nhà nghiên cứu Franck Montmessin, trưởng nhóm nghiên cứu, thuộc LATMOS2 cho biết: “Theo nghiên cứu của chúng tôi, yếu tố cơ bản chi phối các trạng thái quá bão hòa ở mức cao này được liên kết chặt chẽ với các điều kiện cụ thể của bầu khí quyển sao Hỏa". Các yếu tố ấy bao gồm cả áp suất thấp (thấp hơn đến 200 lần so với áp suất Trái đất) và môi trường hạt loãng. Điều đó có nghĩa là: "Các phân tử khí phải mất một thời gian đáng kể để hòa nhập vào các tinh thể băng được hình thành và làm đông đặc chúng". Một yếu tố cũng góp phần chi phối sự quá bão hòa hơi nước trên sao Hỏa được biết đến là "thanh lọc" không khí, trong đó "Các khu vực bầu khí quyển bụi bặm nơi hình thành những đám mây bụi được dần dần làm sạch, điều này khiến cho chu kỳ ngưng tụ tiếp theo khó khăn hơn."  

Hậu quả của hơi nước quá bão hòa ở các độ cao cao hơn trong thời gian dài làm mất dần lượng nước dự trữ của sao Hỏa thông qua sự quang ly (khi ánh sáng mặt trời làm tan nước thành các nguyên tử cấu thành nên nó).  Ông Montmessin còn cho rằng: "Sự vắng mặt của từ trường và lực hấp dẫn thấp hơn ba lần so với trên trái đất đồng nghĩa với việc các nguyên tử hydro và oxy có thể thoát ra một cách dễ dàng hơn vào không gian".   

Ông cho biết thêm: “Tôi tin rằng một trong những mục tiêu chính của nhiệm vụ tiếp theo khi lên sao Hỏa là sẽ tập trung vào phân tích sự phân phối nước theo độ cao. Chúng tôi đã chứng minh rằng những gì chứa đựng trong bầu khí quyển là không đủ để hiểu toàn diện về cơ chế của chu kỳ nước trên hành tinh sao Hỏa”.

 

(Theo CNRS)

Nguyễn Lý - Mai Lan

 

01.L.Maltagliati et al, “ Evidence of Water Vapor in Excess of Saturation in the Atmosphere of Mars,” Science, 2011.333:1868-71
02.Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (CNRS/UPMC/UVSQ)
 

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".