Những điểm giống nhau đến kì lạ giữa Trái Đất và 'người anh em' Sao Hỏa

Sao Hỏa ngày nay là một hành tinh chết, nó không có oxy hay áp suất khí quyển thích hợp để một dạng sống dù là cơ bản nhất có thể tồn tại và phát triển. Mặc dù Sao Hỏa có kích thước và khối lượng nhỏ hơn đáng kể so với Trái Đất, nhưng những đặc điểm về địa chất và cấu tạo hành tinh giữa hai hành tinh lại giống nhau đến ngỡ ngàng. Với nhiều điểm tương đồng sau đây, các nhà khoa học tin rằng có thể đưa con người đến hành tinh đỏ sinh sống trong tương lai xa.

1. Sao Hỏa cũng có 4 mùa

Giống như Trái Đất, Hỏa Tinh cũng có 4 mùa. Nhưng khác với mỗi mùa kéo dài trong khoảng 3 tháng như ở Trái Đất, thời gian từng mùa của Sao Hỏa phụ thuộc vào mỗi bán cầu.

Một năm Sao Hỏa kéo dài 687 ngày (22,6 tháng), tức là gần gấp đôi so với một năm của Trái Đất. Ở bán cầu bắc của Sao Hỏa, mùa xuân kéo dài trong 7 tháng, mùa hè là 6 tháng, mùa thu là 5 tháng và gần 4 tháng còn lại là thời gian của mùa đông.

Đồi cát Patchy Frosted ở Sao Hỏa vào mùa đông. Ảnh: NASA.

Mùa hè ở bán cầu bắc Sao Hỏa cực kỳ lạnh, nhiệt độ không bao giờ cao quá –20°C nhưng ngược lại lúc bấy giờ ở bán cầu nam có mức nhiệt vào khoản 30°C. Sự tương phản rõ ràng về điều kiện thời tiết của mùa ở hai bán cầu là một trong những lý do khiến Sao Hỏa thường xuất hiện những cơn bão bụi khổng lồ bao trùm cả hành tinh.

2. Sao Hỏa cũng có cực quang

Cực quang là những dải ánh sáng rực rỡ đầy màu sắc xảy ra khi các hạt điện tích từ Mặt Trời tương tác với khí quyển của Trái Đất. Nhưng không chỉ ở địa cầu mới xảy ra hiện tượng này, ở Sao Hỏa và các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời cũng chứng kiến điều tương tự.

Không giống với cực quang ở Trái Đất chỉ diễn ra ở vùng cực, cực quang trên Sao Hỏa xuất hiện trên khắp hành tinh. Ảnh: NASA.

Nhưng khác với ánh sáng quang học từ cực quang của Trái Đất, cực quang ở Sao Hỏa phát ra ánh sáng cực tím – nghĩa là nó hoàn toàn vô hình nếu có con người ở đó quan sát. Các nhà khoa học đã quan sát được cực quang của Sao Hỏa qua thiết bị quan sát ánh sáng cực tím được trang bị trên tàu vũ trụ MAVEN của NASA, chúng cũng mềm mại tựa những dải lụa như cực quang ở Trái Đất.

3. Thời gian một ngày ở hai hành tinh gần bằng nhau

Thời gian của một ngày ở một hành tinh được xác định bởi thời gian mà hành tinh đó tự quay một vòng quanh trục của mình. Trên Trái Đất, một ngày có 24 giờ bởi Trái Đất tự quay quanh trục của mình mất 24 giờ. Ở Sao Hỏa, thời gian này là 24 giờ 40 phút, chỉ dài hơn Trái Đất khoảng 40 phút.

Mặt Trời mọc ở Sao Hỏa. Hình ảnh được chụp vào 25/08/2008, nhằm sol 90 (ngày thứ 90) và cũng là ngày cuối cùng của sứ mệnh Phoenix thăm dò Sao Hỏa. Ảnh: NASA.

Các hành tinh trong Hệ Mặt Trời có thời gian một ngày khác nha. Sao Kim có ngày dài 116 ngày Trái Đất và 18 giờ, một ngày ở Sao Mộc kéo dài 9 tiếng 55 phút, trong khi Sao Thổ hoàn thành một vòng quay quanh trục mất 10 giờ 42 phút. Thời gian của một ngày ở các hành tinh là khác nhau, vậy mà của Trái Đất và Sao Hỏa lại gần nhau đến như vậy. Thật là một sự trùng hợp thú vị.

4. Sao Hỏa cũng có nước

Năm 2008, tàu thăm dò quỹ đạo MRO đã phát hiện ra dòng nước chảy xuống từ một sườn núi ở Sao Hỏa. Nước chỉ chảy vào mùa hè vậy nghĩa là nó đã bị đóng băng vào mùa đông lạnh giá. Nhưng mùa hè ở Sao Hỏa lạnh hơn mùa hè ở Trái Đất nhiều, nhiệt độ lúc đó vào khoảng –23°C, vậy tại sao nước lại chảy?

Hình ảnh chụp qua bước sóng hồng ngoại cho thấy nước lỏng chảy ở một thác đổ tại miệng núi lửa Garni trên Sao Hỏa. Ảnh: NASA/JPL.

Các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn về điều này. Họ đặt ra giả thuyết rằng đó là nước có hàm lượng muối cao nên điểm đóng băng của nó sẽ khác so với nước nguyên chất, hoặc muối bằng cách nào đó đã xuất hiện và tương tác với băng khiến chúng tan chảy thành nước.

Dù sao đi nữa, giới khoa học vẫn chưa trực tiếp lấy được mẩu nước ở nguồn nước chảy đó để nghiên cứu sâu hơn, nên tất cả chỉ là giả thuyết. Có thể đó là nước ngầm hoặc hơi nước từ bầu khí quyển mỏng manh của hành tinh đỏ.

5. Sao Hỏa cũng có núi tuyết và sông băng

Cũng giống ở Trái Đất, hai cực bắc nam của Sao Hỏa được bao phủ bởi những lớp băng vĩnh cửu và những ngọn núi tuyết cao vút. Hỏa Tinh cũng có những con sông băng và chúng không chỉ nằm ở vùng cực, mà còn xuất hiện rải rác ở những vùng có vĩ độ thấp.

Trước đây chúng ta không phát hiện thấy những con sông băng này bởi khí bụi dày đặc đã che khuất chúng. Bụi có thể là nguyên nhân khiến băng ở sông băng không thể hóa lỏng. Áp suất khí quyển ở hành tinh này là rất thấp, khiến băng hay nước lỏng ở bề mặt nhanh chóng bốc hơi ngay mà bỏ qua giai đoạn hóa lỏng.

Núi tuyết ở cực bắc Sao Hỏa. Ảnh: NASA.

Các nhà khoa học ước tính Sao Hỏa chứa hơn 150 tỷ mét khối băng đá, số lượng này nếu trải phẳng ra thì sẽ bao phủ được toàn bộ hành tinh đỏ và tạo nên một lớp băng dày 1 mét. Băng ở Sao Hỏa được tạo thành từ nước, bùn, carbon dioxide. Nước tạo thành băng ở Sao Hỏa có giống nước ở Trái Đất? Các nhà khoa học vẫn chưa khẳng định được.

6. Sao Hỏa cũng có thác đổ

Qua phân tích hình ảnh được chụp bởi tàu thăm dò quỹ đạo MRO của NASA, các nhà khoa học phát hiện ra sự tồn tại của một thứ giống như thác nước ở Trái Đất. Nhưng thay vì nước lỏng, các thác đổ của Sao Hỏa được lấp đầy bởi đá nóng chảy và dung nham.

Những đụn cát ở miệng núi lửa Russell trên Sao Hỏa. Ảnh: NASA.

Dung nham được phun trào ra từ bốn xuất phát điểm nằm dọc theo miệng núi lửa rộng 30 km thuộc cụm núi lửa Tharsis, tạo ra cảnh quan giống thác nước ở Trái Đất. Dung nham ở Sao Hỏa lỏng hơn so với dung nham ở Trái Đất, nhưng nó có tốc độ chảy chậm hơn và dễ bị thay đổi nhiệt độ hơn.

7. Sao Hỏa là hành tinh có thể hỗ trợ sự sống duy nhất ngoài Trái Đất

Các hành tinh trong Hệ Mặt Trời được chia làm hai loại, một là các hành tinh rắn được tạo nên từ đất đá như Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa; hai là các hành tinh khí được tạo thành từ khí độc và không có bề mặt rắn gồm Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.

Các hành tinh khí ngoài vấn đề không có bề mặt rắn để sinh sống, thì ngập tràn ở chúng là chất khí độc và những cơn bão cực kỳ khắc nghiệt. Sao Thủy có nhiệt độ rất cao bởi vì nó nằm gần Mặt Trời, nhưng Sao Kim càng nóng hơn nữa vì bầu khí quyển carbon monoxide của nó giữ lại nhiệt độ từ Mặt Trời ở bên trong hành tinh. Khí quyển của Sao Kim rất dày đặc và có thể nghiền nát bất cứ thứ gì.

Khu vực miệng núi lửa Gale, nơi tàu thăm dò Curiosity đang hoạt động và phát hiện ra nhiều bằng chứng cho thấy Sao Hỏa có thể hỗ trợ phát triển sự sống. Ảnh: NASA.

Nhìn chung, trừ Trái Đất ra thì Sao Hỏa là hành tinh thích hợp hơn cả dẫu nó chưa hoàn toàn phù hợp. Nếu được trang bị những thiết bị đặc biệt, chúng ta có thể sinh sống ở đó. Giới khoa học đề xuất những ý tưởng như tạo ra từ trường nhân tạo bằng cách đặt một máy phát điện khổng lồ giữa Mặt Trời và Sao Hỏa để bảo vệ hành tinh đỏ khỏi những cơn gió Mặt Trời và giúp giữ lại bầu khí quyển của nó.

Khi gió Mặt Trời không tác động sâu lên Sao Hỏa, áp suất khí quyển của hành tinh sẽ tăng cao lên. Đổi lại, điều này giúp nhiệt độ tăng lên gây tan chảy băng ở hai cực. CO2 được giải phóng và kích thích hiệu ứng nhà kính làm nước chảy khắp hành tinh. Nghe thú vị và đầy khả quan, nhưng thực tế chúng ta không đủ năng lực để tạo ra từ trường nhân tạo cho cả hành tinh lớn như vậy.

8. Sao Hỏa cũng có quá trình tạo thành đảo

Những tưởng địa hình của Trái Đất ngày nay là cố định, nhưng thật ra trong vòng 150 năm qua, chúng ta đã chứng kiến sự hình thành của 3 hòn đảo mới. Các hòn đảo này được tạo ra sau quá trình phun trào núi lửa ở sâu thẳm dưới đáy đại dương.

Địa hình của Sao Hỏa vẫn chưa cố định, vẫn thường xảy ra các hoạt động tạo đảo và phân chia địa hình. Ảnh: NASA.

Gần đây nhất là hòn đảo Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, bất ngờ được hình thành ở ngoài khơi bờ biển Tonga, phía nam Thái Bình Dương. NASA đã theo dõi quá trình hình thành hòn đảo này và dự đoán nó sẽ chìm xuống biển sau thời gian ngắn, nhưng nó vẫn còn tồn tại đến tận bây giờ.

Quá trình tương tự cũng diễn ra ở Sao Hỏa, địa hình của hành tinh vẫn chưa thật sự cố định mà thỉnh thoảng vẫn xảy ra sự tạo thành các lục địa mới hoặc chia cắt lục địa.

9. Sao Hỏa cũng có thể tồn tại sự sống

Mặc dù chúng ta vẫn chưa tìm thấy bất cứ dạng sống nào trên Sao Hỏa, nhưng có nhiều phát hiện khiến giới khoa học phải nghi ngờ về khả năng này. Tàu thăm dò Curiosity dạo bước trên Sao Hỏa từ năm 2012, đã tìm thấy sự tồn tại của các phân tử hữu cơ trong vài tảng đá ở miệng núi lửa Gale, vốn là một hồ nước vào 3,5 tỷ năm trước.

Mỗi sinh vật sống đều phải chứa 4 phân tử hữu cơ: protein, acid nucleic, chất béo và carbonhydrate. Không có chúng, sinh vật sẽ không thể tồn tại (theo cách chúng ta biết). Mặc dù đã tìm ra phân tử hữu cơ, nhưng không loại trừ khả năng những phản ứng hóa học ngẫu nhiên từ các thứ không sống cũng tạo ra chúng.

Mật độ khí methane ở Sao Hỏa vào mùa hè, cao hơn nhiều so với thời điểm mùa đông. Ảnh: NASA.

Ngoài ra, NASA cũng tìm thấy methane (mê-tan). Những sinh vật sống tạo ra methane, phần lớn khí methane ở Trái Đất cũng được tạo ra bởi những sinh vật sống. Bầu khí quyển Sao Hỏa chứa đầy methane nhưng chỉ tồn tại trong vài năm rồi biến mất. Điều này có nghĩa là, có một thứ gì đó đã giải phóng methane vào khí quyển Hỏa Tinh.

Các nhà nghiên cứu đặt giả thuyết rằng methane được tạo ra từ các phản ứng hóa học của một số loài vi khuẩn. Thật kì lạ, methane ở Sao Hỏa được tăng nhiều đột biến vào mùa hè và giảm sút nhanh chóng vào mùa đông, đây là điều chưa từng được chứng kiến ở Trái Đất.

10. Chúng ta cũng có thể trồng cây ở Sao Hỏa

Trong một thử nghiệm với đối tác ở Peru, NASA đã cho trồng khoai tây trên vùng đất khô cằn được tiệt trùng tối đa cùng điều kiện khí hậu giống hệt như ở Sao Hỏa, kết quả cho thấy khoai tây vẫn nảy mầm và phát triển tốt. Điều này cho thấy chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra một trang trại khoai tây ở Sao Hỏa.

Đồ họa mô phỏng một nhà kính trồng thực vật ở Sao Hỏa trong tương lai. Ảnh: NASA.

Tuy vậy, vấn đề là chúng ta không thể vận chuyển hạt và củ khoai tây giống lên Sao Hỏa mà không gây hư hại tế bào. Đó là chưa kể đến lượng ánh sáng Mặt Trời mà Sao Hỏa nhận được ít hơn gần một nửa so với ở Trái Đất, cũng như bức xạ cực tím rất cao bởi Sao Hỏa không có bầu khí quyển dày để che chắn.