Sao Hỏa - "Hành tinh Đỏ" đầy cuốn hút

Sao Hỏa, hành tinh thứ tư tính từ Mặt trời, là một thế giới khô cằn với màu đỏ đặc trưng, khiến nó có biệt danh là “Hành tinh Đỏ”. Sao Hỏa đã khiến con người say mê xuyên suất lịch sử, và đến hôm nay, nó trở thành một trong những hành tinh được khám phá nhiều nhất trong hệ mặt trời. Hàng loạt robot thám hiểm và vệ tinh đang tìm kiếm sự sống trên Sao Hỏa, cả trong quá khứ lẫn hiện tại.

Tên gọi Sao Hỏa có từ đâu?

Vì có thể nhìn thấy bằng mắt thường trên bầu trời đêm, Sao Hỏa được nhiều nền văn minh cổ chú ý và đặt tên. Người La Mã cổ đặt tên là Mars theo vị thần chiến tranh, vì màu đỏ liên tưởng tới máu và xung đột. Tương tự, người Babylon gọi là Nergal – thần lửa, chiến tranh và tàn phá. Còn người Hindu thì đặt tên là Mangala theo thần chiến tranh của họ. Ai Cập cổ đại thì gọi là Her Desher – nghĩa là “người đỏ”.

Người Việt Nam theo hệ tư tưởng Á Đông thì dùng hành Hỏa để gọi tên hành tinh này, vì hành Hỏa tương ứng với sắc đỏ.

Sao Hỏa có cấu tạo như thế nào?

Hành tinh Đỏ này nhiều đá, khá giống Trái đất. Đường kính khoảng 6794km, gần bằng một nửa Trái đất.

Vỏ Sao Hỏa dày khoảng 10-50km, chủ yếu là sắt, magie, nhôm, canxi và kali. Bên dưới là lớp phủ đá dày 1240-1880km. Lõi Sao Hỏa thì đặc, làm bằng sắt, niken và lưu huỳnh với bán kính 1500-2100km.

**Bức ảnh Sao Hỏa từ NASA**. Các nhà khoa học đã dùng thiết bị InSight của NASA, nó thu thập các rung chấn trên hành tinh để tạo bản đồ chi tiết bên trong Sao Hỏa. Họ phát hiện ra lõi Sao Hỏa lớn hơn dự kiến, chiếm khoảng một nửa nội thất hành tinh.

Khoảng cách sao Hỏa trong Hệ Mặt Trời

Bề mặt Sao Hỏa phủ đầy bụi, đá tảng và vô số miệng hố. Những đặc điểm này khiến nhiều người nhìn nhầm, họ cứ nghĩ đã thấy khuôn mặt khổng lồ, hay thậm chí người tí hon hoặc mấy con nhện xanh lông lá nữa! Trò óc cả đấy thôi 😉

Một lớp khí quyển mỏng bao quanh bề mặt Sao Hỏa, với áp suất thấp hơn gần 1000 lần so với mực nước biển trên Trái Đất. Trong khí quyển có 95% CO2, 3% Nitơ, còn lại là Argon và lượng nhỏ oxy, carbon monoxide, nước, metan và vài khí khác, tất nhiên không thể thiếu bụi rồi. Chính lớp bụi mịn bị gió thổi bay khắp hành tinh nên bầu trời lúc nào cũng màu hơi nâu nâu. Năm 2022 một tàu thăm dò của UAE thậm chí có ghi lại cảnh cực quang tuyệt đẹp bao phủ gần nửa Sao Hỏa!

Sao Hỏa quay quanh Mặt Trời ở khoảng cách trung bình tầm 228 triệu km. Quỹ đạo của nó to gấp 1,5 lần Trái Đất mình. Ánh sáng Mặt Trời mất khoảng 13 phút để tới Sao Hỏa, trong khi đến Trái Đất thì chỉ có 8 phút thôi.

Vị trí các hành tinh trong Hệ Mặt Trời, sao Hoa đứng thứ tư

Một ngày trên Sao Hỏa kéo dài khoảng 24,6 giờ, dài hơn ngày trên Trái Đất một chút xíu. Ngày của sao Hoả được gọi là “sol” – viết tắt của “solar day” (ngày Mặt Trời) – và một năm Sao Hỏa có tầm 669,6 sol. Độ nghiêng trục của Sao Hỏa cũng rất giống với Trái Đất mình, khoảng 25 độ (của Trái Đất là 23,4 độ), có nghĩa là Sao Hỏa cũng có các mùa như ở nhà mình vậy đó.

Sao Hỏa có mấy mặt trăng?

Sao Hỏa có hai mặt trăng nhỏ, hình thù hơi giống củ khoai tây tên là Phobos và Deimos. Hai cái mặt trăng này được đặt tên theo hai người con trai của thần chiến tranh Ares trong thần thoại Hy Lạp (Ares thì chính là thần Mars của người La Mã). Phobos nghĩa là sợ hãi, còn Deimos là hoảng loạn.

Hỏa tinh có hai vệ tinh với bề mặt lỗ chỗ – một vệ tinh phía trong tên là Phobos và một vệ tinh phía ngoài tên là Deimos. (Nguồn ảnh: NASA/JPL-Caltech/GSFC/Đại học Arizona)

Hành trình khám phá Sao Hỏa

Ngôi Sao Đỏ luôn thu hút sự chú ý của các nhà khoa học từ bao đời nay. Chả có hành tinh nào ngoài Trái Đất được khám phá nhiều như thế cả.

Từ những năm 1700, nhà thiên văn học người Anh William Herschel đã bắt đầu quan sát Sao Hỏa bằng kính thiên văn. Ông ấy ghi nhận Sao Hỏa có những vùng tối màu (ông nghĩ là biển) và những vùng sáng màu hơn (ông cho là lục địa giống Trái Đất).

Vào thế kỷ 19, Sao Hỏa tiếp tục được nghiên cứu bởi nhà thiên văn học người Ý Giovanni Schiaparelli và nhà thiên văn học người Mỹ Percival Lowell. Hai ông này còn tin rằng mình nhìn thấy các kênh đào dài trên bề mặt hành tinh, ám chỉ nền văn minh và sự sống. Nhưng ý tưởng này cuối cùng bị bác bỏ.

Những nỗ lực đầu tiên của cả Mỹ và Liên Xô (cũ) trong việc gửi tàu thăm dò đến Sao Hỏa trong thời kỳ chạy đua vũ trụ đều thất bại. Chiếc tàu đầu tiên thành công là Mariner 4 của NASA, nó bay qua Sao Hỏa vào ngày 15 tháng 7 năm 1965, gửi hình ảnh bề mặt hành tinh về Trái Đất. Nghe nói, trong lịch sử, một nửa số tàu thăm dò gửi tới Sao Hỏa đã bị rơi hoặc hỏng hóc luôn.

NASA tiên phong trong việc khám phá Sao Hỏa

**Các sứ mệnh Sao Hỏa của NASA**, theo chiều kim đồng hồ từ trên cùng bên trái: Xe tự hành Perseverance và Trực thăng Ingenuity Sao Hỏa, tàu đổ bộ InSight, tàu quỹ đạo Odyssey, tàu quỹ đạo MAVEN, xe tự hành Curiosity và Tàu quỹ đạo Trinh sát Sao Hỏa. (Nguồn ảnh: NASA/JPL-Caltech)

Theo NASA, tàu Mariner 9 của họ là thiết bị đầu tiên thành công bay quanh quỹ đạo Sao Hỏa. Vào năm 1971, Mariner 9 đã nghiên cứu một cơn bão bụi khổng lồ bao trùm gần như toàn bộ hành tinh. Tiếp theo, tàu thăm dò Viking 1 và 2 là những vật thể nhân tạo đầu tiên đáp xuống bề mặt Sao Hỏa và hoạt động được hơn vài phút, khi chúng đến đó vào năm 1976 (theo Hiệp hội Hành tinh). Từ bề mặt, chúng bắt đầu chụp ảnh và đo đạc dữ liệu về môi trường xung quanh, cũng như thực hiện cuộc tìm kiếm sự sống đầu tiên trên hành tinh này.

Mặc dù có một khoảng lặng trong các sứ mệnh sau đó, các cơ quan vũ trụ trên toàn thế giới vẫn tiếp tục nỗ lực khám phá Sao Hỏa bằng robot trong suốt những năm 1980 và 1990. Vào ngày 4 tháng 7 năm 1997, NASA đã hạ cánh thành công một tàu thăm dò lên Sao Hỏa sau hai thập kỷ gián đoạn—đó là tàu đổ bộ Pathfinder cùng chiếc xe tự hành bé nhỏ đáng yêu mang tên Sojourner (theo Hiệp hội Hành tinh). Tiếp nối chúng là nhiều tàu bay quay quanh và đổ bộ khác, bao gồm cặp đôi xe tự hành song sinh Opportunity và Spirit đã thực hiện các cuộc điều tra từ năm 2004 đến 2018 và 2019.

Những người máy hiện đang làm việc trên Sao Hỏa

Những robot trên Sao Hỏa hiện tại bao gồm các xe tự hành Curiosity và Perseverance của NASA, cả hai đều đã mang lại những phát hiện khoa học đáng kinh ngạc trong suốt nhiệm vụ. Perseverance còn chở theo Ingenuity, chiếc trực thăng đầu tiên bay trên Sao Hỏa, và nó đã tạo ra những hình ảnh tuyệt đẹp trong các chuyến đi của mình. Xe tự hành Zhurong của Trung Quốc – thuộc sứ mệnh Tianwen-1 – đã hạ cánh thành công trên Sao Hỏa vào năm 2021, và nó đã gửi lại những bức ảnh đẹp cùng với cả âm thanh từ bề mặt hành tinh này.

Các sứ mệnh tương lai

Rất nhiều các sứ mệnh khác trong quá khứ và hiện tại đã đem đến những hiểu biết đáng kinh ngạc về lịch sử của Sao Hỏa. Theo Hiệp hội Hành tinh, các sứ mệnh được lên kế hoạch trong tương lai sẽ tiếp tục đẩy mạnh tiến trình này. Theo Space.com, NASA đặt mục tiêu đưa con người đến khám phá Hành tinh Đỏ vào cuối những năm 2030 hoặc đầu những năm 2040.

Sự sống trên sao Hỏa?

Các nhà khoa học của NASA tin rằng sự sống có thể đã từng phát triển trên Sao Hỏa, vì có nhiều bằng chứng cho thấy hành tinh này từng ấm hơn và nhiều nước hơn hàng tỉ năm trước. Việc liệu có gì còn sống ngày nay trên Sao Hỏa vẫn là một câu hỏi để ngỏ.

Xe tự hành Curiosity của NASA đã phát hiện ra khí metan – một chất có thể do hoạt động của vi sinh vật tạo ra – thoát ra từ mặt đất ở khu vực được gọi là miệng núi lửa Gale. Tàu thăm dò cũng phát hiện bằng chứng hấp dẫn về các hợp chất hữu cơ trong đất sao Hỏa, mặc dù ý nghĩa của những hợp chất này vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng.

Nước trên sao Hỏa?

Khả năng từng có đại dương và sông ngòi trên Sao Hỏa đã được xác nhận khá chắc chắn. Các quan sát cho thấy nước có thể đã tồn tại trên bề mặt cho đến khoảng 2 tỷ năm trước.

Không ai biết liệu còn nhiều nước trên Sao Hỏa hiện nay hay không. Một số tàu thăm dò đã phát hiện dấu hiệu của các vệt tối xuất hiện và chảy xuống dốc, nhưng vẫn chưa rõ những quan sát này thể hiện điều gì. Năm 2020, các nhà khoa học nghĩ rằng họ đã phát hiện bằng chứng về các hồ nước lỏng được chôn vùi bên dưới chỏm băng cực nam của Sao Hỏa, nhưng dữ liệu sau đó cho thấy đó chỉ là lớp trầm tích đất sét tạo ra phản xạ radar sáng, nhầm tưởng là vùng nước.