Các nhà nghiên cứu đã phát hiện một sự bất đối xứng nhiệt nằm sâu bên dưới bề mặt bán cầu nam của Sao Hỏa. Dựa trên các phép đo trọng lực cung cấp manh mối về cấu trúc bên trong của Hành tinh Đỏ, phần bên trong ở phía nam của Sao Hỏa nóng hơn khoảng 200 đến 400 độ C so với nửa phía bắc của hành tinh và đang ở trạng thái nóng chảy một phần. Phát hiện bất ngờ này bổ sung thêm bối cảnh cho lịch sử Sao Hỏa và các giai đoạn mà hành tinh này có thể đã từng có những điều kiện thuận lợi cho sự sống.
Nghiên cứu này được dẫn dắt bởi Alexander Berne (tiến sĩ năm 2026), là một cựu sinh viên của Caltech và hiện đang là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại đại học Arizona. Các phát hiện được công bố trong một bài báo đăng trên tạp chí Nature.
Đọc hiểu Sao Hỏa thông qua trọng lực
Trong thời gian học cao học tại Caltech, Berne đã phát triển một mô hình sử dụng những biến thiên trong dữ liệu trọng lực để suy ra cấu trúc bên trong của một hành tinh. Sau đó, Berne cùng các cộng sự tìm cách áp dụng mô hình này để tìm hiểu cấu trúc bên trong của Sao Hỏa. Sử dụng dữ liệu được thu thập trong nhiều thập kỷ từ ba sứ mệnh Sao Hỏa khác nhau - Mars Global Surveyor, Mars Odyssey và Mars Reconnaissance Orbiter - nhóm nghiên cứu đã đo được những biến thiên rất nhỏ trong vận tốc của các tàu không gian này và sử dụng chúng để tái dựng trường trọng lực xung quanh Sao Hỏa.
Lực hấp dẫn do Mặt Trời tác dụng lên Sao Hỏa thay đổi theo mùa do quỹ đạo hơi elip và trục quay nghiêng của Sao Hỏa. Một kỹ thuật được gọi là chụp cắt lớp thủy triều đo sự thay đổi của các dấu hiệu trọng lực đó theo thời gian và tạo ra một mô hình phần bên trong của hành tinh.
Berne cho biết: "Các nhà khoa học thường giả định rằng phần bên trong của các hành tinh thường có hình cầu đối xứng, nhưng điều này không nhất thiết phải luôn như vậy. Khi có thêm dữ liệu về trọng lực, chúng ta có thể xác định được những chi tiết ba chiều phức tạp bên trong một hành tinh. Đổi lại, những suy luận này sẽ cung cấp cho chúng ta một bản kế hoạch chi tiết để thiết kế các sứ mệnh và các hoạt động khám phá khoa học trong tương lai về những thế giới này. Việc hiểu được cấu trúc bên trong của các hành tinh giúp chúng ta làm sáng tỏ những quá trình đã định hình sự hình thành và tiến hóa của chúng".
Ảnh chụp cắt lớp thủy triều của lớp phủ Sao Hỏa – Nguồn: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-10893-x
Phía trong của Sao Hỏa nóng hơn ở phía nam
Trên bề mặt, Sao Hỏa là một hành tinh có cấu tạo địa chất bất đối xứng: Bán cầu nam của nó bao gồm những dãy núi cao đồ sộ và các hố va chạm sâu, trong khi bán cầu bắc lại là những vùng đất thấp bằng phẳng. Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng, phần bên trong của Sao Hỏa cũng bất đối xứng về nhiệt - bán cầu nam nóng hơn bán cầu bắc đến hàng trăm độ.
Quan sát mới này cũng đưa ra lời giải thích cho các hiện tượng khác được thấy trên Sao Hỏa, chẳng hạn như các dị thường từ tính được tìm thấy trong các khoáng chất sắt ở phía nam. Một dị thường nhiệt trong lòng đất ở phía nam có thể đồng nghĩa với việc từng tồn tại một từ trường đủ mạnh để tạo ra sự khác biệt về từ tính giữa phía bắc và phía nam. Ngoài ra, sứ mệnh InSight của NASA trước đó đã phát hiện ra rằng sóng địa chấn tiêu tán nhanh hơn ở phía nam, điều có thể được giải thích nếu khu vực này nóng hơn.
Amirhossein Bagheri, học giả sau tiến sĩ tại Caltech và là đồng tác giả của bài báo, cho biết: "Việc hiểu được sự khác biệt mà chúng ta quan sát thấy giữa phía bắc và phía nam là rất quan trọng, bởi nó cung cấp thông tin về các quá trình có thể đã ảnh hưởng đến thủy văn của Sao Hỏa, bao gồm cả sự hình thành các lưu vực từng có thể chứa nước". Bagheri cũng từng là thành viên của nhóm InSight.
Các giả thuyết về hiện tượng dị thường này
Hiện vẫn chưa rõ điều gì đã tạo ra dị thường nhiệt này và có một số giả thuyết về nguồn gốc của nó, bao gồm một vụ va chạm khổng lồ giải phóng nhiệt từ phía bắc, sự đối lưu tự phát trong quá khứ ở bề mặt phía nam của Sao Hỏa và các đặc điểm địa chất dày đặc đã giữ lại lượng nhiệt dư thừa không cho thoát ra ngoài.
Minh Phương
Theo Phys.org
