Bí ẩn vách đá yardang trên sao Hỏa: Tro núi lửa hay tàn tích trầm tích gió?
Vào một buổi sáng sớm trên sao Hỏa, xe tự hành Curiosity của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) đã ghi lại một góc nhìn toàn cảnh về những vách đá sắc nhọn bị gió bào mòn ở phía xa. Bức ảnh chụp lúc 8 giờ 30 phút sáng theo giờ địa phương, làm lộ ra dải địa hình kỳ lạ được gọi là yardang kéo dài ở chân trời núi Sharp. Khi Curiosity vừa cán mốc chinh phục độ cao 1 km trên ngọn núi này, cấu trúc yardang không chỉ đem lại một cảnh quan kỳ vĩ mà còn đặt ra câu hỏi lớn cho các nhà khoa học: Cấu trúc đá khác thường này được hình thành từ tro bụi của những vụ phun trào núi lửa cổ đại hay là tàn tích trầm tích bị gió chạm khắc qua hàng tỷ năm? [1]
Bức ảnh bình minh giữ nguyên góc nhìn nguyên bản của hành tinh đỏ
Khác với hầu hết các hình ảnh thường thấy được hiệu chỉnh cân bằng trắng để mô phỏng ánh sáng Trái Đất, bức ảnh toàn cảnh mới nhất do thiết bị Mastcam trên xe Curiosity thu thập đã được giữ nguyên vẹn sắc thái ánh sáng tự nhiên. Được chụp vào ngày sao Hỏa thứ 4.982 (hay còn gọi là sol 4.982), bức ảnh gồm 6 tấm hình riêng biệt ghép lại, ghi lại khoảnh khắc khi Mặt Trời vừa nhô lên vào lúc 8 giờ 30 phút sáng. Trong làn ánh sáng sớm dịu nhẹ, vùng tiền cảnh hiện lên sắc xanh lam độc đáo, trong khi dải vách đá yardang ở phía xa bừng sáng dưới ánh nắng đầu ngày. [1]
Thiết bị Mastcam, do Công ty Hệ thống Khoa học Không gian Malin chế tạo và vận hành, đã bắt trọn sự tương phản rõ rệt giữa bóng râm buổi sáng và các sống đá. Việc không can thiệp cân bằng trắng giúp giới nghiên cứu quan sát được đúng bầu không khí chân thực của sao Hỏa vào buổi sáng sớm. Cảnh quan này đánh dấu một bước tiến mới của Curiosity khi chiếc xe tự hành tiến ngày một gần hơn tới tầng địa chất mà các nhà khoa học đã mong chờ nghiên cứu từ nhiều năm qua. [1]
Vì sao tầng đá yardang lại trông lệch tông so với xung quanh?
Yardang là thuật ngữ địa chất dùng để chỉ các sống đá hoặc vách đá có hình dạng nhọn gồ ghề, được tạo thành khi lực gió liên tục thổi bão cát bào mòn các lớp đá mềm hơn trong thời gian dài. Trên sao Hỏa, tầng vách đá yardang này kéo dài khoảng 16 km trải rộng khắp vùng phía tây bắc của núi Sharp. Ngọn núi trung tâm này vốn cao khoảng 5 km và được cấu tạo bởi vô số lớp trầm tích xếp chồng lên nhau qua nhiều thời kỳ địa chất khác nhau. [1]
Điều khiến giới khoa học vô cùng kinh ngạc là sự khác biệt hoàn toàn của dải yardang so với các lớp trầm tích đá xung quanh. Nhà khoa học Ashwin Vasavada, thuộc Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL), nhận xét rằng tầng đá yardang dường như nằm sai vị trí. Nó sở hữu tông màu khác lạ, các vách đá bị nghiêng theo một góc độ khác thường và tạo cảm giác như một lớp vật liệu mới được phủ đè lên bề mặt núi. Sự bất thường về màu sắc và góc độ này chính là điểm mấu chốt thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu. [1]
Hai giả thuyết về nguồn gốc của tầng địa chất kỳ lạ
Để giải thích cho sự xuất hiện của cấu trúc yardang trên núi Sharp, các nhà nghiên cứu tại NASA đã đưa ra những kịch bản địa chất khác nhau. Ngọn núi Sharp vốn là một cuốn sách lịch sử lưu giữ dấu vết về sự biến đổi khí hậu trên sao Hỏa. Hàng tỷ năm trước, khu vực này từng tồn tại các hồ nước và dòng sông rộng lớn. Khi bầu khí quyển thay đổi và nguồn nước bốc hơi hoàn toàn, những khoáng chất chứa muối lắng đọng lại, hình thành nên các lớp trầm tích giàu sulfate và carbonate. [1]
Giả thuyết thứ nhất cho rằng sau khi hồ nước cạn kiệt và quá trình lắng đọng trầm tích mới dừng lại, những cơn gió cuồng phong trên sao Hỏa đã bào mòn các vách đá mềm, tạo nên các đường rãnh và sống đá sắc nhọn như ngày nay. Trong khi đó, một giả thuyết khác giàu tính đột phá hơn nhận định tầng đá yardang này có thể được tạo thành từ những lớp tro núi lửa dày đặc rơi xuống sau các vụ phun trào núi lửa thảm khốc trong quá khứ cổ đại của hành tinh đỏ. Lớp tro này phủ lên bề mặt núi cũ rồi đông cứng lại trước khi bị gió khắc họa. [1]
Cột mốc chinh phục độ cao và hành trình khám phá quá khứ
Để tiếp cận được tầng đá địa chất quyến rũ này, xe tự hành Curiosity đã phải trải qua một hành trình bền bỉ suốt hơn một thập kỷ. Kể từ khi bắt đầu trèo lên núi Sharp vào năm 2014, Curiosity đã liên tục vượt qua các địa hình hiểm trở. Mới đây, chiếc xe tự hành đã chính thức cán mốc độ cao 1 km tính từ chân núi — một độ cao kỷ lục mà chưa từng có thiết bị nhân tạo nào đạt được trên bề mặt sao Hỏa. [1]
Hiện tại, Curiosity đang ở năm thứ hai của nhiệm vụ mở rộng lần thứ năm. Trước đó, chiếc xe đã vượt qua dải địa hình gờ đá hình mạng nhện phức tạp. Trong giai đoạn hiện tại, Curiosity đang di chuyển qua các tầng đá chứa nhiều muối sulfate và carbonate, những bằng chứng rõ ràng ghi dấu thời kỳ sao Hỏa khô hạn dần. Mỗi mét đường leo cao giúp Curiosity thu thập thêm dữ liệu quan trọng để chắp vá bức tranh về sự chuyển mình từ một hành tinh ướt đẫm sang một hoang mạc lạnh giá. [1]
Kế hoạch tiếp cận năm 2027 và công cụ phân tích trực tiếp
Dù dải địa hình yardang đã hiện rõ trong bức ảnh panorama Mastcam, việc phân tích thành phần hóa học chính xác của chúng vẫn đòi hỏi Curiosity phải tiến lại gần hơn nữa. Theo kế hoạch của đội ngũ quản lý nhiệm vụ tại NASA JPL, chiếc xe tự hành sẽ dành khoảng một năm tới để di chuyển qua tầng đá chứa sulfate và carbonate trước khi đặt chân đến phần chân của tầng địa chất yardang vào khoảng năm 2027. [1]
Khi chạm tới chân vách đá yardang, Curiosity sẽ mở rộng cánh tay robot đắc lực của mình để tiến hành các phép đo và phân tích vật lý, hóa học trực tiếp lên bề mặt đá. Những dữ liệu độc nhất vô nhị thu thập từ cánh tay robot dự kiến sẽ giúp giới khoa học đưa ra câu trả lời chính xác nhất: Liệu tầng đá yardang là tro bụi núi lửa hay là trầm tích hồ cạn? Kết quả này không chỉ giải mã bí ẩn trên núi Sharp mà còn mở ra cái nhìn sâu sắc hơn về lịch sử địa chất và khí hậu của sao Hỏa. [1]