Một khám phá khoa học mang tính đột phá vừa được công bố, xác nhận sự tồn tại của các tia lửa điện bên trong những cơn lốc xoáy bụi trên Sao Hỏa.
Đây là lần đầu tiên con người trực tiếp quan sát hiện tượng phóng điện trong khí quyển của Hành tinh Đỏ, mở ra cánh cửa mới cho việc nghiên cứu khí hậu và tiềm năng sự sống trên hành tinh này.
SuperCam ghi nhận tín hiệu bất thường
Thiết bị SuperCam trên tàu thám hiểm Perseverance của NASA đã đóng vai trò then chốt trong phát hiện này. Trong quá trình di chuyển qua trung tâm của hai cơn lốc bụi, micro của SuperCam - chiếc micro đầu tiên được triển khai trên Sao Hỏa - đã ghi nhận những tín hiệu âm thanh có cường độ cao bất thường.
Các nhà khoa học phát hiện hiện tượng phóng điện trong lốc xoáy bụi trên Sao Hỏa dựa trên dữ liệu từ tàu thám hiểm Perseverance (Ảnh: CNRS).
Ban đầu, các tín hiệu này gây nhiều nghi vấn do khác hẳn tiếng gió thông thường. Tuy nhiên, phân tích chi tiết của các nhóm nghiên cứu từ Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia Pháp (CNRS) và các viện khoa học liên kết đã xác định đây không phải nhiễu kỹ thuật, mà là dấu vết âm thanh và điện từ của các hiện tượng phóng điện quy mô nhỏ.
Các tín hiệu này tương tự các cú sốc tĩnh điện mà con người có thể cảm nhận trên Trái Đất trong điều kiện không khí khô.
Dù các mô hình lý thuyết đã dự đoán khả năng tồn tại của hiện tượng này từ nhiều năm trước, đây là lần đầu tiên chúng được đo đạc trực tiếp trên Sao Hỏa.
Nguyên nhân và sự khác biệt với Trái Đất
Quá trình hình thành các tia lửa điện trên Sao Hỏa bắt nguồn từ ma sát giữa vô số hạt bụi siêu nhỏ trong các cơn lốc xoáy. Khi những hạt này va chạm và cọ xát liên tục, chúng tích tụ điện tích.
Trong những điều kiện nhất định, điện tích đó được giải phóng đột ngột dưới dạng các tia lửa điện ngắn, chỉ dài vài centimet, đồng thời tạo ra sóng xung kích đủ mạnh để micro của SuperCam ghi nhận.
Trên Trái Đất, hiện tượng tích điện của bụi cũng xảy ra, đặc biệt tại các vùng sa mạc khô hạn. Tuy nhiên, việc phóng điện thực sự hiếm khi được quan sát do bầu khí quyển dày và giàu oxy, khiến ngưỡng hình thành tia lửa điện cao hơn.
Ngược lại, Sao Hỏa có khí quyển cực kỳ mỏng, chủ yếu gồm carbon dioxide, làm giảm đáng kể ngưỡng phóng điện. Điều này khiến các tia lửa điện trong lốc bụi có khả năng xuất hiện thường xuyên hơn nhiều so với dự đoán trước đây.
Rủi ro và tác động đến các sứ mệnh tương lai
Việc xác nhận sự tồn tại của các tia lửa điện đã mở ra những câu hỏi lớn về hóa học khí quyển Sao Hỏa. Các nhà khoa học cho rằng quá trình phóng điện có thể thúc đẩy sự hình thành các hợp chất oxy hóa mạnh, những chất có khả năng phân hủy các phân tử hữu cơ trên bề mặt hành tinh cũng như trong khí quyển.
Bên cạnh tác động hóa học, điện tích sinh ra trong các cơn lốc bụi còn có thể ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển bụi – yếu tố then chốt chi phối khí hậu Sao Hỏa. Do bụi quyết định mức độ hấp thụ và phản xạ bức xạ Mặt Trời, bất kỳ thay đổi nào trong động lực học của bụi cũng có thể dẫn đến biến động khí hậu ở quy mô hành tinh.
Không kém phần quan trọng, các hiện tượng phóng điện này tiềm ẩn rủi ro đối với thiết bị điện tử của các sứ mệnh robot hiện nay, và thậm chí có thể trở thành mối nguy hiểm cho các sứ mệnh có người lái trong tương lai.
