Cách xa tới 225 triệu km, vì sao 277 mảnh đá xuất xứ từ bề mặt Sao Hỏa lại được tìm thấy trên Trái Đất?

Một nghiên cứu đột phá được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Caltech và Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA đã làm sáng tỏ hành trình của các thiên thạch có 'xuất xứ' từ Sao Hỏa đến Trái Đất.

Bằng cách thách thức các giả định thông thường và tiến hành các mô phỏng phức tạp trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng lực cần thiết để đẩy các tảng đá sao Hỏa vào không gian thấp hơn so với những suy luận trước đây. Phát hiện này có ý nghĩa quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về lịch sử địa chất của Sao Hỏa và sự phong phú của các thiên thạch Sao Hỏa trên Trái đất.

Hé lộ bí mật về các sự kiện va chạm Sao Hỏa

Thiên thạch Sao Hỏa là loại đá hình thành trên Sao Hỏa, bị đẩy ra khỏi bề mặt hành tinh này sau một sự kiện va chạm và trôi vào không gian liên hành tinh trước khi rơi xuống Trái đất dưới dạng thiên thạch. 

Theo số liệu tổng hợp trên Wikipedia, tính đến tháng 9 năm 2020, 277 thiên thạch đã được phân loại là thiên thạch Sao Hỏa, tức chỉ chiếm chưa đến một nửa phần trăm trong tổng số 72.000 thiên thạch đã được tìm thấy trên Trái Đất. Mảnh thiên thạch Sao Hỏa hoàn chỉnh, còn nguyên vẹn lớn nhất, Taoudenni 002, đã được thu hồi ở Mali vào đầu năm 2021. Nó nặng 14,5 kg (32 pound) và đang được trưng bày tại Bảo tàng Khoáng sản & Đá quý Maine. 

Một câu hỏi được đặt ra: Với khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Sao Hỏa là khoảng 225 triệu km, làm thế nào những mảnh đất đá của Sao Hỏa có thể tới chu du qua một quãng đường rất dài với tới được Trái Đất?

Để làm sáng tỏ những bí ẩn xung quanh các thiên thạch Sao Hỏa, các nhà khoa học đã sử dụng các mô phỏng trong phòng thí nghiệm để tái tạo các điều kiện của các sự kiện va chạm trên hành tinh hành xóm của Trái Đất.

Bằng cách cho đá chứa plagiocla, một loại khoáng chất phổ biến trên Sao Hỏa, chịu áp lực mạnh sinh ra từ loại súng phụt khí cực kì hiện đại, các nhà nghiên cứu đã có thể quan sát và phân tích các biến đổi xảy ra trong quá trình thử nghiệm.

Thông qua các mô phỏng trong phòng thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng lực cần thiết để đá sao Hỏa bắn vào không gian thấp hơn đáng kể so với suy nghĩ ban đầu. Các thí nghiệm trước đây cho rằng plagiocla biến đổi thành một chất thủy tinh được gọi là maskelynite ở áp suất 30 gigapascal (GPa). Tuy nhiên, nghiên cứu mới chỉ ra rằng quá trình biến đổi này xảy ra ở mức áp suất khoảng 20 GPa, thách thức hiểu biết trước đây của chúng ta về động lực phóng.

Kết quả thử nghiệm gợi ý rằng, ngay cả những tác động vừa phải lên Sao Hỏa cũng có thể đẩy đất đá trên bề mặt bay vào không gian, làm tăng khả năng các thiên thạch này 'lưu lạc' đến Trái Đất.

Những phát hiện của nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về lịch sử địa chất của Sao Hỏa. Các thiên thạch Sao Hỏa cung cấp một góc nhìn độc đáo về quá khứ của Hành tinh Đỏ, hé lộ những hiểu biết có giá trị về sự hình thành, hoạt động núi lửa và tiềm năng hỗ trợ sự sống.

Bằng cách mô tả chính xác các lực liên quan đến sự phóng ra đá của Sao Hỏa, giờ đây các nhà khoa học có thể tinh chỉnh việc tìm kiếm thiên thạch và truy ngược chúng về nguồn gốc của chúng là các miệng hố va chạm trên sao Hỏa. Việc xác định vị trí chính xác của các miệng hố va chạm trên Sao Hỏa là rất quan trọng để làm sáng tỏ dòng thời gian địa chất của hành tinh này.  

Tham khảo Interesting Engineering