Những cơn bão mặt trời và gió mặt trời liên tục tấn công bề mặt sao Hỏa, gây ra những biến đổi đáng kể về môi trường và bầu khí quyển hành tinh này. Quá trình này không chỉ làm thay đổi bề mặt sao Hỏa mà còn cung cấp thông tin giá trị về sự tương tác giữa các hành tinh và ngôi sao trung tâm của hệ mặt trời. Các dữ liệu này được ghi lại tỉ mỉ bởi các thiết bị khoa học tiên tiến của NASA hiện đang hoạt động trên bề mặt sao Hỏa.
Bão Mặt Trời Tấn Công Sao Hỏa Mạnh Mẽ
Trong những tuần gần đây, mặt trời hoạt động mạnh mẽ, liên tục bắn phá Trái Đất bằng tia bức xạ và các hạt plasma từ các vụ phun trào. Những cơn bão này có thể gây ra cực quang, tê liệt hệ thống vô tuyến, định vị hoặc lưới điện ở nhiều quốc gia. Các nhà khoa học cảnh báo rằng sự gia tăng của các cơn bão mặt trời có thể gây ra nhiều thách thức trong việc bảo vệ thiết bị công nghệ và duy trì kết nối toàn cầu.
Vào ngày 20 tháng 0 năm 2024, một vụ bùng phát năng lượng ước tính ở cấp độ X12 đã xảy ra ở phía xa của mặt trời, trở thành một trong những sự kiện hoạt động mạnh nhất từng được ghi nhận. Không chỉ Trái Đất, sao Hỏa cũng hứng chịu sự công phá tương tự, thậm chí còn mạnh hơn do từ trường và bầu khí quyển của hành tinh đỏ yếu hơn. Bề mặt sao Hỏa chịu tác động trực tiếp từ các hạt năng lượng cao và bức xạ từ vụ bùng phát mặt trời, gây ra sự ion hóa mạnh mẽ trong bầu khí quyển mỏng, làm thay đổi thành phần hóa học của không khí và gây ra hiện tượng bức xạ tia cực tím mạnh.
Thiết bị khoa học trên tàu thăm dò Maven của NASA đã ghi lại hiệu ứng giống như những cơn bão điện tích khi nhiều đợt sóng hạt va vào bề mặt sao Hỏa. Máy đo bức xạ trên Rover Curiosity cũng ghi lại mức tăng bức xạ lên tới 8100 microGray, tương đương với một lần chụp CT. Đây là mức tăng lớn nhất được ghi nhận bởi tàu thăm dò trên sao Hỏa, cung cấp cho các nhà khoa học dữ liệu quan trọng để đánh giá chính xác môi trường bức xạ trên hành tinh đỏ.
Nguy Cơ Cho Các Sứ Mệnh Tương Lai
Các nhà khoa học cảnh báo rằng chúng ta đang bước vào giai đoạn hoạt động tích cực nhất của mặt trời, đồng nghĩa với việc sẽ có nhiều cơn bão hơn trong tương lai. Nếu có các phi hành gia trên sao Hỏa vào đúng thời điểm bùng phát bão mặt trời, họ sẽ cần trú ẩn trong các khu vực được che chắn tốt để tránh bị bức xạ mạnh.
Vì sao Hỏa gần như không có lớp bảo vệ tự nhiên, các phi hành gia sẽ phải sử dụng các cấu trúc được xây dựng từ vật liệu có khả năng chống bức xạ cao như polyethylene hoặc các vật liệu composite hiện đại. Những khu vực trú ẩn này có thể nằm sâu dưới mặt đất để giảm thiểu mức độ bức xạ. Việc chuẩn bị cho các tình huống bức xạ khẩn cấp cũng bao gồm kế hoạch di tản nhanh chóng, đào tạo phi hành gia để nhanh chóng di chuyển đến các khu vực an toàn, sử dụng thiết bị di động chống bức xạ như quần áo đặc biệt và thiết bị che chắn di động.
Ngoài ra, giải pháp tạo ra từ trường nhân tạo quanh các khu vực sống cũng đang được nghiên cứu. Một từ trường mạnh có thể giúp đẩy lùi các hạt bức xạ năng lượng cao, tương tự như cách từ quyển Trái Đất bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ vũ trụ và gió mặt trời. Các thiết bị tạo từ trường này có thể được cài đặt quanh khu vực sinh hoạt và làm việc của phi hành gia. Việc nghiên cứu các loại thuốc và biện pháp y tế giúp tăng cường khả năng chống chịu của cơ thể con người trước bức xạ cũng là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. Các nhà khoa học đang tìm kiếm những hợp chất có khả năng bảo vệ tế bào hoặc sửa chữa các tổn thương do bức xạ gây ra.
Sao Hỏa Đối Mặt Với Nguy Cơ Va Chạm Tiểu Hành Tinh
Ngoài bức xạ mặt trời, sao Hỏa còn đối mặt với nguy cơ bị va chạm bởi tiểu hành tinh và các dạng thiên thạch nhỏ lẻ khác cao gấp đôi so với Trái Đất. Một nghiên cứu quốc tế gần đây cho thấy sao Hỏa nằm cạnh một vành đai tiểu hành tinh lớn, ngăn cách thế giới này với sao Mộc.
Các nhà khoa học đã khám phá ra hơn 33.000 vật thể có thể áp sát địa cầu và gây nguy hiểm. Để xác định số lượng vật thể có thể đến gần sao Hỏa và gây nguy hiểm (còn gọi là cáp pha), nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình máy tính mô phỏng chuyển động của tám hành tinh trong Thái Dương Hệ và khoảng 11.000 tiểu hành tinh trong hơn 100 triệu năm. Kết quả cho thấy mỗi năm có khoảng 52 tiểu hành tinh lớn di chuyển đến gần sao Hỏa, so với khoảng 20 tiểu hành tinh tiếp cận Trái Đất.
Sự trôi giặt của các tiểu hành tinh do hiệu ứng Yarkovsky gây ra cũng là một yếu tố quan trọng. Hiệu ứng này làm thay đổi quỹ đạo của các tiểu hành tinh do bức xạ nhiệt không đều, khiến chúng có nguy cơ va chạm với các hành tinh trong khu vực phía trong của hệ mặt trời, bao gồm cả sao Hỏa.
Kết Luận
Sao Hỏa đang phải đối mặt với nhiều thách thức từ cả bão mặt trời và nguy cơ va chạm tiểu hành tinh. Các nghiên cứu mới nhất cho thấy mức độ ảnh hưởng của bão mặt trời lên sao Hỏa thậm chí còn nghiêm trọng hơn so với Trái Đất do từ trường và bầu khí quyển yếu hơn. Đồng thời, nguy cơ va chạm tiểu hành tinh với sao Hỏa cũng cao gấp đôi so với Trái Đất.
Những phát hiện này không chỉ cho thấy những thách thức đối với các sứ mệnh chinh phục sao Hỏa mà còn cung cấp thêm thông tin về sự hình thành và vận động của các thiên thể trong hệ Mặt Trời. Đồng thời, đây cũng là lời cảnh báo cho thấy các cơ quan vũ trụ nên có sự tính toán để bảo vệ tàu vũ trụ và phi hành đoàn trong tương lai khi tiếp cận sao Hỏa. Việc phát triển hệ thống cảnh báo sớm, công nghệ chuyển hướng hoặc phá hủy tiểu hành tinh là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho các sứ mệnh không gian trong tương lai.