Sao Hỏa – Wikipedia tiếng Việt

Sao Hỏa hay Hỏa tinh (chữ Hán: 火星, tiếng Anh: Mars) là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời trong Thái Dương Hệ. Nó thường được gọi với tên khác là “Hành tinh Đỏ”, do sắt oxide có mặt rất nhiều trên bề mặt hành tinh làm cho bề mặt nó hiện lên với màu đỏ đặc trưng.[13] Sao Hỏa là một hành tinh đất đá với một khí quyển mỏng, có những đặc điểm trên bề mặt có nét giống với cả các hố va chạm trên Mặt Trăng và các núi lửa, thung lũng, sa mạc và chỏm băng ở cực trên của Trái Đất. Chu kỳ tự quay và sự tuần hoàn của các mùa trên Hỏa Tinh khá giống với của Trái Đất do độ nghiêng của trục quay tạo ra. Trên Sao Hỏa có ngọn núi Olympus Mon, ngọn núi cao nhất trong Hệ Mặt Trời, và hẻm núi Valles Marineris, hẻm núi dài và rộng nhất trong Thái Dương Hệ. Lòng chảo Borealis bằng phẳng trên bán cầu bắc bao phủ tới 40% diện tích bề mặt hành tinh đỏ và có thể là một hố va chạm khổng lồ trong quá khứ.[14][15]

Cho đến khi tàu Mariner 4 lần đầu tiên bay ngang qua Sao Hỏa vào năm 1965, đã có nhiều suy đoán về sự có mặt của nước lỏng trên bề mặt hành tinh này. Chúng dựa trên những quan sát về sự biến đổi chu kỳ về độ sáng và tối của những nơi trên bề mặt hành tinh, đặc biệt tại những vĩ độ vùng cực, nơi có đặc điểm của biển và lục địa; những đường kẻ sọc dài và tối ban đầu được cho là những kênh tưới tiêu chứa nước lỏng. Những đường sọc thẳng này sau đó được giải thích như là những ảo ảnh quang học, mặc dù các chứng cứ địa chất thu thập bởi các tàu thăm dò không gian cho thấy Sao Hỏa có khả năng đã từng có nước lỏng bao phủ trên diện rộng ở bề mặt của nó.[16] Năm 2005, dữ liệu từ tín hiệu radar cho thấy sự có mặt của một lượng lớn nước đóng băng ở hai cực,[17] và tại các vũng vĩ độ trung bình.[18][19] Robot tự hành Spirit đã lấy được mẫu các hợp chất hóa học chứa phân tử nước vào tháng 3 năm 2007. Tàu đổ bộ Phoenix đã trực tiếp lấy được mẫu nước đóng băng trong lớp đất nông trên bề mặt vào ngày 31 tháng 7 năm 2008.[20]

Sao Hỏa có hai vệ tinh: Phobos và Deimos, chúng là các vệ tinh nhỏ và dị hình. Đây có thể là các tiểu hành tinh bị Hỏa Tinh bắt được, tương tự như 5261 Eureka – một tiểu hành tinh Troia của Hỏa Tinh. Hiện nay có ba tàu quỹ đạo còn hoạt động đang bay quanh Sao Hỏa: Mars Odyssey, Mars Express, và Mars Reconnaissance Orbiter. Trên bề mặt nó có robot tự hành thám hiểm Sao Hỏa (Mars Exploration Rover) Opportunity không còn hoạt động và cặp song sinh với nó robot tự hành Spirit đã ngừng hoạt động, cùng với đó là những tàu đổ bộ và robot tự hành trong quá khứ-cả thành công lẫn không thành công. Tàu đổ bộ Phoenix đã hoàn thành phi vụ của nó vào năm 2008. Những quan sát bởi tàu quỹ đạo đã ngừng hoạt động của NASA Mars Global Surveyor chỉ ra chứng cứ về sự dịch chuyển thu nhỏ và mở rộng của chỏm băng cực bắc theo các mùa.[21] Tàu quỹ đạo Mars Reconnaissance Orbiter của NASA đã thu nhận được các bức ảnh cho thấy khả năng có nước chảy trong những tháng nóng nhất trên sao Hỏa.[22]

Sao Hỏa hoàn toàn có thể thuận tiện nhìn từ Trái Đất bằng mắt thường. Cấp sao biểu kiến của nó đạt giá trị − 3,0 [ 7 ] chỉ đứng sau so với Sao Mộc, Sao Kim, Mặt Trăng, và Mặt Trời .

Đặc tính vật lý[sửa|sửa mã nguồn]

So sánh kích cỡ của Trái Đất và Sao Hỏa .Bán kính của Sao Hỏa giao động bằng 50% nửa đường kính của Trái Đất. Tỷ trọng của nó nhỏ hơn của Trái Đất, với thể tích chỉ bằng 15 % thể tích Trái Đất và khối lượng chỉ bằng 11 %. Diện tích mặt phẳng của hành tinh đỏ chỉ hơi nhỏ hơn tổng diện tích quy hoạnh đất liền trên Trái Đất. [ 6 ] Trong khi Sao Hỏa có đường kính và khối lượng lớn hơn Sao Thủy, nhưng Sao Thủy lại có tỷ trọng cao hơn. Điều này làm cho hai hành tinh có giá trị tần suất mê hoặc tại mặt phẳng gần bằng nhau-của Sao Hỏa chỉ lớn hơn có 1 %. Sao Hỏa cũng là hành tinh có giá trị kích cỡ, khối lượng và tần suất mê hoặc mặt phẳng ở giữa khi so với Trái Đất và Mặt Trăng ( Mặt Trăng có đường kính bằng 50% của Sao Hỏa, trong khi Trái Đất có đường kính gấp đôi Hỏa Tinh ; Trái Đất có khối lượng gấp chín lần khối lượng Sao Hỏa trong khi Mặt Trăng có khối lượng chỉ bằng một phần chín so với Hỏa Tinh ). Màu sắc vàng cam của mặt phẳng Sao Hỏa là do lớp phủ chứa sắt ( III ) oxide, thường được gọi là hematit, hay rỉ sét. [ 23 ]

Minh họa cấu trúc bên trong Sao HỏaDựa trên những quan sát từ những tàu quỹ đạo và hiệu quả nghiên cứu và phân tích mẫu thiên thạch Sao Hỏa, những nhà khoa học nhận thấy mặt phẳng Sao Hỏa có thành phần hầu hết từ đá bazan. Một số chứng cứ cho thấy có nơi trên mặt phẳng Sao Hỏa giàu silic hơn bazan, và hoàn toàn có thể giống với đá andesit ở trên Trái Đất ; những chứng cứ này cũng hoàn toàn có thể được lý giải bởi sự xuất hiện của silic dioxide ( silica glass ). Đa phần mặt phẳng của hành tinh được bao trùm một lớp bụi mịn, dày của sắt ( III ) oxide. [ 24 ] [ 25 ]

Mặc dù Hỏa Tinh không còn thấy sự hoạt động của một từ trường trên toàn cầu,[26] các quan sát cũng chỉ ra là nhiều phần trên lớp vỏ hành tinh bị từ hóa, và sự đảo ngược cực từ luân phiên đã xảy ra trong quá khứ. Những đặc điểm cổ từ học đối với những khoáng chất dễ bị từ hóa này có tính chất rất giống với những dải vằn từ luân phiên nhau trên nền đại dương của Trái Đất. Một lý thuyết được công bố năm 1999 và được tái kiểm tra vào tháng 10 năm 2005 (nhờ những dữ liệu từ tàu Mars Global Surveyor), theo đó những dải này thể hiện hoạt động kiến tạo mảng trên Sao Hỏa khoảng 4 tỷ năm trước, trước khi sự vận động dynamo của hành tinh bị suy giảm và dẫn đến sự mất hoàn toàn của từ trường toàn cầu bao quanh hành tinh đỏ.[27]

Những quy mô hiện tại về cấu trúc bên trong hành tinh cho rằng vùng lõi Hỏa Tinh có nửa đường kính khoảng chừng 1.480 km, với thành phần hầu hết là sắt với khoảng chừng 14 – 17 % lưu huỳnh. Lõi sắt sunfit này có trạng thái lỏng một phần, với sự tập trung chuyên sâu những nguyên tố nhẹ hơn cao gấp hai lần so với lõi của Trái Đất. Lõi được bao quanh bởi một lớp phủ silicat, lớp này hình thành lên sự thiết kế và đặc thù núi lửa của hành tinh, nhưng lúc bấy giờ những hoạt động giải trí này đã ngừng hẳn. Chiều dày trung bình của lớp vỏ Sao Hỏa vào thời gian 50 km, với chiều dày lớn nhất bằng 125 km. [ 28 ] Lớp vỏ Trái Đất với chiều dày trung bình 40 km, chỉ dày bằng một phần ba so với Sao Hỏa khi so với tỉ lệ đường kính của hai hành tinh .Trong thời hạn hình thành hệ Mặt Trời, Sao Hỏa được tạo ra từ đĩa tiền hành tinh quay quanh Mặt Trời do tác dụng của những quy trình ngẫu nhiên của sự hoạt động đĩa tiền hành tinh. Trên Hỏa Tinh có nhiều đặc trưng hóa học độc lạ do vị trí của nó trong hệ Mặt Trời. Trên hành tinh này, những nguyên tố với điểm sôi tương đối thấp như clo, phosphor và lưu huỳnh xuất hiện nhiều hơn so với trên Trái Đất ; những nguyên tố này có lẽ rằng đã bị đẩy khỏi những vùng gần Mặt Trời bởi gió Mặt Trời trong quy trình tiến độ hình thành Thái Dương hệ. [ 29 ]Ngay sau khi hình thành lên những hành tinh, tổng thể chúng đều chịu những đợt bắn phá lớn của những thiên thạch ( ” Late Heavy Bombardment ” ). Khoảng 60 % mặt phẳng Sao Hỏa còn để lại chứng tích những đợt va chạm trong thời kỳ này. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] Phần mặt phẳng còn lại có lẽ rằng thuộc về một lòng chảo va chạm to lớn hình thành trong thời hạn đó — chứng tích của một lòng chảo va chạm khổng lồ ở bán cầu bắc Sao Hỏa, dài khoảng chừng 10.600 km và rộng 8.500 km, hay gần bốn lần lớn hơn lòng chảo cực nam Aitken của Mặt Trăng, lòng chảo lớn nhất từng được phát hiện. [ 14 ] [ 15 ] Các nhà thiên văn cho rằng trong thời kỳ này Sao Hỏa đã bị va chạm với một thiên thể kích cỡ tương tự với Pluto cách nay bốn tỷ năm. Sự kiện này được cho là nguyên do gây nên sự độc lạ về địa hình giữa bán cầu bắc và bán cầu nam của Hỏa Tinh, tạo nên lòng chảo Borealis bao trùm 40 % diện tích quy hoạnh mặt phẳng hành tinh. [ 33 ] [ 34 ]Lịch sử địa chất của Sao Hỏa hoàn toàn có thể tách ra thành nhiều chu kỳ luân hồi, nhưng gồm có ba quy trình tiến độ lớn sau : [ 35 ] [ 36 ]

• Kỷ Noachis (đặt tên theo Noachis Terra): Giai đoạn hình thành những bề mặt cổ nhất hiện còn tồn tại trên Sao Hỏa, cách nay từ 4,5 tỷ năm đến 3,5 tỷ năm trước. Bề mặt hành tinh ở thời kỳ Noachis đã bị cày xới bởi rất nhiều cú va chạm lớn. Cao nguyên Tharsis, cao nguyên núi lửa, được cho là đã hình thành trong thời kỳ này. Cuối thời kỳ này bề mặt hành tinh bị bao phủ bởi những trận lụt lớn.
• Kỷ Hesperia (đặt tên theo Hesperia Planum): 3,5 tỷ năm đến 2,9–3,3 tỷ năm trước. Kỷ Hesperia đánh dấu bởi sự hình thành và mở rộng của các đồng bằng nham thạch núi lửa.
• Kỷ Amazon (đặt tên theo Amazonis Planitia): thời gian từ 2,9–3,3 tỷ năm trước cho đến ngày nay. Bề mặt hành tinh trong kỷ Amazon chịu một số ít các hố va chạm thiên thạch, nhưng đặc tính của các hố va chạm cũng khá đa dạng. Ngọn núi Olympus Mons hình thành trong kỷ này, cùng với các dòng nham thạch ở khắp nơi trên Sao Hỏa.

Một số hoạt động địa chất vẫn còn diễn ra trên Hỏa Tinh. Trong thung lũng Athabasca (Athabasca Valles) có những vỉa dung nham niên đại tới 200 triệu năm (Mya). Nước chảy trong những địa hào (graben) dọc ở vùng Cerberus diễn ra ở thời điểm 20 Mya, ám chỉ những sự xâm thực của mac ma núi lửa trong thời gian gần đây.[37] Ngày 19 tháng 2 năm 2008, ảnh chụp từ tàu Mars Reconnaissance Orbiter cho thấy chứng cứ về vụ sạt lở đất đá từ một vách núi cao 700 m.[38]

Tàu đổ bộ Phoenix gửi dữ liệu về cho thấy đất trên Sao Hỏa có tính kiềm yếu và chứa các nguyên tố như magiê, natri, kali và clo. Những dưỡng chất này được tìm thấy trong đất canh tác trên Trái Đất, và cần thiết cho sự phát triển của thực vật.[39] Các thí nghiệm thực hiện bởi tàu đổ bộ cho thấy đất của Hỏa Tinh có độ base pH bằng 8,3, và chứa dấu vết của muối perchlorat.[40][41]

Khe đất hẹp ( streak ) ở vùng Tharsis Tholus, chụp bởi thiết bị Hirise. Nó nằm ở giữa bên trái bức ảnh này ( hình mũi kim ). Tharsis Tholus nằm ở ngay bên phải ngoài bức ảnh .Khe đất hẹp ( streak ) thường Open trên khắp mặt phẳng Sao Hỏa và những cái mới thường Open trên những sườn dốc của những hố va chạm, trũng hẹp và thung lũng. Khe đất hẹp bắt đầu có màu tối và theo thời hạn nó bị nhạt màu dần. Thỉnh thoảng những rãnh này xuất hiện ở trong một vùng nhỏ hẹp sau đó chúng mở màn lê dài ra hàng trăm mét. Khe rãnh hẹp cũng đã được quan sát thấy ở cạnh của những tảng đá lớn và những chướng ngại vật trên đường lan rộng của chúng. Các kim chỉ nan đa phần cho rằng những khe rãnh hẹp có màu tối do chúng nằm ở dưới những lớp đất sau đó bị lộ ra mặt phẳng do ảnh hưởng tác động của quy trình sạt nở đất của bụi sáng màu hay những trận bão bụi. [ 42 ] Một số cách lý giải khác lại trực tiếp hơn khi cho rằng có sự tham gia của nước hay thậm chí còn là sự sinh trưởng của những tổ chức triển khai sống. [ 43 ] [ 44 ]

Opportunity về dạng Ảnh vi mô chụp bởi robotvề dạng kết hạch màu xám của khoáng vật hematit, ám chỉ sự sống sót trong quá khứ của nước lỏng Khe xói mới hình thành trong hố ở vùng Centauri MontesNước lỏng không hề sống sót trên mặt phẳng Sao Hỏa do áp suất khí quyển của nó lúc bấy giờ rất thấp, ngoại trừ những nơi có cao độ thấp nhất trong một chu kỳ luân hồi ngắn. [ 45 ] [ 46 ] Hai mũ băng ở những cực có vẻ như chứa một lượng lớn nước. [ 47 ] [ 48 ] Thể tích của nước băng ở mũ băng cực nam nếu bị tan chảy hoàn toàn có thể đủ bao trùm hàng loạt mặt phẳng hành tinh đỏ với độ dày khoảng chừng 11 mét. [ 49 ] Lớp manti của tầng băng vĩnh cửu lan rộng ra từ vùng cực đến vĩ độ khoảng chừng 60 °. [ 47 ]

Một lượng lớn nước băng được cho là nằm ẩn dưới băng quyển dày của Sao Hỏa. Dữ liệu radar từ tàu Mars Express và Mars Reconnaissance Orbiter đã chỉ ra trữ lượng lớn nước băng ở hai cực (tháng 7 năm 2005)[17][50] và ở những vùng vĩ độ trung bình (tháng 11 năm 2008).[18] Tàu đổ bộ Phoenix đã trực tiếp lấy được mẫu nước băng trong lớp đất nông vào ngày 31 tháng 7 năm 2008.[20]

Địa mạo trên Sao Hỏa gợi ra một cách can đảm và mạnh mẽ rằng nước lỏng đã từng có thời gian sống sót trên mặt phẳng hành tinh này. Cụ thể, những mạng lưới thưa khổng lồ phân tán trên mặt phẳng, gọi là thung lũng chảy thoát ( outflow channels ), Open ở 25 vị trí trên mặt phẳng hành tinh. Đây được cho là dấu tích của sự xâm thực diễn ra trong thời kỳ đại hồng thủy giải phóng nước lũ từ tầng chứa nước dưới mặt phẳng, mặc dầu một vài đặc thù cấu trúc này được giả thuyết là do tác dụng của tác động ảnh hưởng từ băng hà hoặc dung nham núi lửa. [ 51 ] [ 52 ] Những con kênh trẻ nhất hoàn toàn có thể hình thành trong thời hạn gần đây với chỉ vài triệu năm tuổi. [ 53 ] Ở những nơi khác, đặc biệt quan trọng là những vùng cổ nhất trên mặt phẳng Hỏa Tinh, ở tỷ suất nhỏ hơn, những mạng lưới thung lũng ( networks of valleys ) hình cây trải rộng trên một tỷ suất diện tích quy hoạnh lớn của cảnh sắc địa hình. Những thung lũng đặc trưng này và sự phân bổ của chúng hàm ý can đảm và mạnh mẽ rằng chúng hình thành từ những dòng chảy mặt, tác dụng của những trận mưa hay tuyết rơi trong tiến trình sớm của lịch sử dân tộc Sao Hỏa. Sự hoạt động của dòng nước ngầm và sự thoát của nó ( groundwater sapping ) hoàn toàn có thể đóng một vai trò phụ quan trọng trong một số ít mạng lưới, nhưng có lẽ rằng lượng mưa là nguyên do gây ra những khe rãnh trong mọi trường hợp. [ 54 ]Cũng có hàng nghìn đặc thù dọc những hố va chạm và hẻm vực giống với những khe xói ( gully ) trên Trái Đất. Những khe xói này có khuynh hướng Open trên những cao nguyên ở bán cầu nam và gần xích đạo. Một số nhà khoa học yêu cầu là quy trình hình thành của chúng yên cầu có sự tham gia của nước lỏng, có lẽ rằng từ sự tan chảy của băng, [ 55 ] [ 56 ] mặc dầu những người khác lại cho rằng chính sách hình thành có sự tham gia của lớp băng cacbon dioxide vĩnh cửu hoặc do sự hoạt động của bụi khô. [ 57 ] [ 58 ] Không một phần biến dạng nào của những khe xói được hình thành bởi quy trình phong hóa và không có một hố va chạm nào Open trên những khe xói, điều này chứng tỏ những đặc thù này còn rất trẻ, thậm chí còn những khe xói được hình thành chỉ trong những ngày gần đây. [ 56 ]Những đặc trưng địa chất khác, như châu thổ và quạt bồi tích ( alluvial fans ) sống sót trong những miệng hố lớn, cũng là vật chứng mạnh về những điều kiện kèm theo nóng hơn, khí ẩm hơn trên mặt phẳng trong một số ít thời gian ở quy trình tiến độ lịch sử vẻ vang bắt đầu của Sao Hỏa. [ 59 ] Những điều kiện kèm theo này cũng nhu yếu cần sự Open của những hồ nước lớn phân bổ trên diện rộng của mặt phẳng hành tinh, mà ở những hồ này cũng có những dẫn chứng độc lập về khoáng vật học, trầm tích học và địa mạo học. [ 60 ] Một số nhà khoa học thậm chí còn còn lập luận rằng ở một số ít thời gian trong quá khứ, nhiều đồng bằng thấp ở bán cầu bắc của hành tinh đã thực sự bị bao trùm bởi những đại dương sâu hàng trăm mét, mặc dầu vậy yếu tố này vẫn còn nhiều tranh luận. [ 61 ]

Cũng có thêm các dữ kiện khác về nước lỏng đã từng tồn tại trên bề mặt Hỏa Tinh nhờ việc xác định được những chất khoáng đặc biệt như hematit và goethit, cả hai đôi khi được hình thành trong sự có mặt của nước lỏng.[62] Một số chứng cứ trước đây được cho là ám chỉ sự tồn tại của các đại dương và các con sông cổ đã bị phủ nhận bởi việc nghiên cứu từ các bức ảnh độ phân giải cao từ tàu Mars Reconnaissance Orbiter.[63] Năm 2004, robot Opportunity phát hiện khoáng chất jarosit. Khoáng chất này chỉ hình thành trong môi trường nước a xít, đây cũng là biểu hiện của việc nước lỏng đã từng tồn tại trên Sao Hỏa.[64]

Chỏm băng ở những cực[sửa|sửa mã nguồn]

Tàu Viking chụp chỏm băng cực bắc Sao HỏaChỏm băng cực nam chụp bởi Mars Global Surveyor năm 2000

Sao Hỏa có hai chỏm băng vĩnh cửu ở các cực. Khi mùa đông tràn đến một cực, chỏm băng liên tục nằm trong bóng tối, bề mặt bị đông lạnh và gây ra sự tích tụ của 25–30% bầu khí quyển thành những phiến băng khô CO2.[65] Khi vùng cực chuyển sang mùa hè, các chỏm băng bị ánh sáng Mặt Trời chiếu liên tục, băng khô CO2 thăng hoa, dẫn đến những cơn gió khổng lồ quét qua vùng cực với tốc độ 400 km/h. Những hoạt động theo mùa này đã vận chuyển lượng lớn bụi và hơi nước, tạo ra những đám mây ti lớn, băng giá giống như trên Trái Đất. Những đám mây băng giá này đã được robot Opportunity chụp vào năm 2004.[66]

Hai chỏm băng ở cực chứa hầu hết nước ngừng hoạt động. Cacbon dioxide ngừng hoạt động thành một lớp tương đối mỏng dính dày khoảng chừng 1 mét trên mặt phẳng chỏm băng cực bắc chỉ trong thời hạn mùa đông, trong khi chỏm băng cực nam có lớp băng khô cacbon dioxide vĩnh cửu dày tới 8 mét. [ 67 ] Chỏm băng cực bắc có đường kính khoảng chừng 1.000 kilômét trong thời hạn mùa hè ở bán cầu bắc Sao Hỏa, [ 68 ] và chứa khoảng chừng 1,6 triệu km khối băng, và nếu trải đều ra thì chỏm băng này dày khoảng chừng 2 km. [ 69 ] ( Lớp phủ băng ở Greenland có thể tích khoảng chừng 2,85 triệu km3. ) Chỏm băng cực nam có đường kính khoảng chừng 350 km và dày tới 3 km. [ 70 ] Tổng thể tích của chỏm băng cực nam cộng với lượng băng tàng trữ ở những lớp tiếp nối ước đạt vào khoảng chừng 1,6 triệu km3. [ 71 ] Cả hai cực có những rãnh băng hà hình xoắn ốc, mà những nhà khoa học cho là được hình thành từ sự nhận được lượng nhiệt Mặt trời hác nhau theo từng nơi, phối hợp với sự thăng hoa của băng và tích tụ của hơi nước. [ 72 ] [ 73 ]Sự ngừng hoạt động theo mùa ở một số ít vùng gần chỏm băng cực nam làm hình thành một lớp băng khô ( hoặc tấm ) trong suốt dày 1 mét trên mặt phẳng. Khi mùa xuân đến, những vùng này ấm dần lên, áp suất được tạo ra ở dưới lớp băng khô do sự thăng hoa của CO2, đẩy lớp này căng lên và ở đầu cuối phá bung nó ra. Điều này dẫn đến sự hình thành những mạch phun trên Sao Hỏa ở cực nam ( Martian geyser ) chứa hỗn hợp khí CO2 với bụi hoặc cát bazan đen. Quá trình này diễn ra nhanh gọn, được quan sát từ những tàu quỹ đạo trong khoảng trống với vận tốc đổi khác chỉ diễn ra trong vài ngày, tuần hoặc tháng, một vận tốc rất nhanh so với những hiện tượng kỳ lạ địa chất khác — đặc biệt quan trọng so với Sao Hỏa. Ánh sáng Mặt Trời xuyên qua lớp băng khô trong suốt, làm ấm lớp vật tư tối ở bên dưới, tạo ra áp suất đẩy khí lên tới 161 km / h qua những vị trí băng mỏng dính. Bên dưới những phiến băng, khí cũng làm xói mòn nền đất, giật những hạt cát lỏng lẻo và tạo ra những hình thù giống mạng nhện rác rưởi bên dưới lớp băng. [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]

Cao nguyên núi lửa ( đỏ ) và lòng chảo va chạm ( xanh ) chiếm phần đông trong map địa hình của Sao Hỏa

Mặc dù được công nhận nhiều là những người đã vẽ bản đồ Mặt Trăng, Johann Heinrich Mädler và Wilhelm Beer cũng là hai người đầu tiên vẽ bản đồ Sao Hỏa. Họ đã nhận ra rằng hầu hết đặc điểm trên bề mặt Sao Hỏa là vĩnh cửu và nhờ đó đã xác định được một cách chính xác chu kỳ tự quay của hành tinh này. Năm 1840, Mädler kết hợp 10 năm quan sát để vẽ ra tấm bản đồ địa hình đầu tiên trên Hỏa Tinh. Tuy không đặt tên cho những vị trí đặc trưng, Beer và Mädler đơn giản chỉ gán chữ cho chúng; ví dụ Vịnh Meridiani (Sinus Meridiani) được đặt tên với chữ “a.“[78]

Ngày nay, những đặc thù trên Sao Hỏa được đặt tên theo nhiều nguồn khác nhau. Những đặc thù theo suất phản chiếu quang học được đặt tên trong truyền thuyết thần thoại. Các hố lớn hơn 60 km được đặt tên để tưởng niệm những nhà khoa học và văn chương và những người đã góp phần cho việc điều tra và nghiên cứu Hỏa Tinh. Những hố nhỏ hơn 60 km được đặt tên theo những thị xã và ngôi làng trên Trái Đất với dân số nhỏ hơn 100.000 người. Những thung lũng lớn được đặt tên theo từ ” Sao Hỏa ” và những ngôi sao 5 cánh trong nghĩa của những ngôn từ khác nhau, những thung lũng nhỏ được đặt tên theo những con sông. [ 79 ]

Những đặc điểm có suất phản chiếu hình học lớn (albedo) mang nhiều tên gọi cũ, nhưng thường được thay đổi để phản ánh những hiểu biết mới về bản chất của đặc điểm. Ví dụ, tên gọi Nix Olympica (tuyết ở ngọn Olympus) được đổi thành Olympus Mons (núi Olympus).[80] Bề mặt Sao Hỏa khi quan sát từ Trái Đất được chia ra thành loại vùng, với suất phản chiếu hình học khác nhau. Những đồng bằng nhạt màu bao phủ bởi bụi và cát trong màu đỏ của sắt oxide từng được cho là các ‘lục địa’ và đặt tên như Arabia Terra (vùng đất Ả Rập) hay Amazonis Planitia (đồng bằng Amazon). Những vùng tối màu được coi là các biển, như Mare Erythraeum (biển Erythraeum), Mare Sirenum và Aurorae Sinus. Vùng tối lớn nhất khi nhìn từ Trái Đất là Syrtis Major Planum.[81] Chỏm băng vĩnh cửu cực bắc được đặt tên là Planum Boreum, và Planum Australe.

Xích đạo của Sao Hỏa được xác lập bởi sự tự quay của nó, nhưng vị trí của kinh tuyến gốc được quy ước đơn cử, như kinh tuyến Greenwich của Trái Đất. Bằng cách lựa chọn một điểm bất kể, năm 1830 Mädler và Beer đã chọn lấy một đường trong map tiên phong của họ về hành tinh đỏ. Sau khi tàu Mariner 9 phân phối thêm những bức ảnh về mặt phẳng Sao Hỏa năm 1972, một miệng hố nhỏ ( sau này gọi là Airy-0 ), nằm trong Sinus Meridiani ( ” vịnh Kinh Tuyến ” ), được chọn làm định nghĩa cho kinh độ 0,0 ° để tương thích với lựa chọn bắt đầu của hai ông. [ 82 ]

Do Sao Hỏa không có đại dương và vì vậy không có ‘mực nước biển’, nên các nhà khoa học phải lựa chọn một bề mặt có cao độ bằng 0, tương tự như mực nước biển, làm bề mặt tham chiếu; mặt này được gọi là areoid [83] của Sao Hỏa, tương tự như geoid của Trái Đất. Cao độ 0 được xác định tại độ cao mà ở đó áp suất khí quyển Hỏa Tinh bằng 610,5 Pa (6,105 mbar).[84] Áp suất này tương ứng với điểm ba trạng thái của nước, và bằng khoảng 0,6% áp suất tại mực nước biển trên Trái Đất (0,006 atm).[85] Ngày nay, mặt geoid hay areoid được xác định một cách chính xác nhờ những vệ tinh khảo sát trường hấp dẫn của Trái Đất và Sao Hỏa.

Ảnh màu gần đúng về miệng hố Victoria, chụp bởi robot tự hành Opportunity. Nó được chụp trong thời hạn ba tuần từ 16 tháng 10 – 6 tháng 11 năm 2006 .

Địa hình va chạm[sửa|sửa mã nguồn]

Địa hình Sao Hỏa có hai điểm độc lạ rõ ràng : những vùng đồng bằng bắc bán cầu phẳng phiu do ảnh hưởng tác động của dòng chảy dung nham ngược hẳn với vùng cao nguyên, những hố va chạm cổ ở bán cầu nam. Một nghiên cứu và điều tra năm 2008 cho thấy chứng cứ ủng hộ lý thuyết yêu cầu năm 1980 rằng, khoảng chừng bốn tỷ năm trước, bán cầu bắc của Sao Hỏa đã bị một thiên thể kích cỡ một phần mười đến một phần ba Mặt Trăng đâm vào. Nếu điều này đúng, bán cầu bắc Sao Hỏa sẽ có một hố va chạm với chiều dài tới 10.600 km và rộng tới 8.500 km, hay gần bằng diện tích quy hoạnh của châu Âu, châu Á và lục địa Australia cộng lại, và hố va chạm này sẽ vượt qua lòng chảo cực nam Aitken, được coi là lòng chảo va chạm lớn nhất trong hệ Mặt Trời lúc bấy giờ. [ 14 ] [ 15 ]Bề mặt Sao Hỏa có rất nhiều hố va chạm : có khoảng chừng 43.000 hố với đường kính lớn hơn hoặc bằng 5 km đã được phát hiện. [ 86 ] Hố lớn nhất được công nhận là lòng chảo va chạm Hellas, với đặc trưng suất phản chiếu hình học hoàn toàn có thể nhìn thấy rõ từ Trái Đất. [ 87 ] Do Sao Hỏa có kích cỡ và khối lượng nhỏ hơn, nên Tỷ Lệ để một vật thể va chạm vào Hỏa Tinh bằng khoảng chừng 50% so với Trái Đất. Sao Hỏa nằm gần vành đai tiểu hành tinh hơn, nên năng lực nó bị những vật thể từ nơi này va chạm vào là cao hơn. Hành tinh đỏ cũng bị những sao chổi chu kỳ luân hồi ngắn va vào với năng lực lớn, do những sao chổi này nằm gần bên trong quỹ đạo của Sao Mộc. [ 88 ] Mặc dù vậy, hố va chạm trên Sao Hỏa vẫn ít hơn nhiều so với trên Mặt Trăng, do bầu khí quyển mỏng dính của nó cũng có tính năng bảo vệ những thiên thạch nhỏ chạm tới mặt phẳng. Một số hố va chạm có hình thái gợi ra rằng chúng bị khí ẩm sau một thời hạn thiên thạch va chạm xuống mặt phẳng. [ 89 ]

Những vùng kiến thiết[sửa|sửa mã nguồn]

Ảnh chụp núi lửa Olympus Mons, núi cao nhất trong hệ Mặt TrờiNúi lửa hình khiên Olympus Mons có chiều cao tới 27 km và là ngọn núi cao nhất trong hệ Mặt Trời. [ 90 ] Nó là ngọn núi lửa đã tắt nằm trong vùng cao nguyên to lớn Tharsis, vùng này cũng chứa một vài ngọn núi lửa lớn khác. Olympus Mons cao gấp ba lần núi Everest, với chiều cao trên 8,8 km. Cũng chú ý quan tâm rằng, ngoài những hoạt động giải trí kiến thiết, kích cỡ của hành tinh cũng số lượng giới hạn cho chiều cao của những ngọn núi trên mặt phẳng của nó. [ 91 ]

Hẻm vực lớn Valles Marineris (tiếng Latin của thung lũng Mariner, hay còn gọi là Agathadaemon trong những tấm bản đồ kênh đào Sao Hỏa cũ), có chiều dài tới 4.000 km và độ sâu khoảng 7 km. Chiều dài của Valles Marineris tương đương với chiều dài của châu Âu và chiếm tới một phần năm chu vi của Sao Hỏa. Hẻm núi Grand Canyon trên Trái Đất có chiều dài 446 km và sâu gần 2 km. Valles Marineris được hình thành là do sự trồi lên của vùng cao nguyên Tharsis làm cho lớp vỏ hành tinh ở vùng Valles Marineris bị tách giãn và sụt xuống. Năm 2012, người ta đề xuất rằng vùng thung lũng không chỉ là một dải đất hẹp mà còn là một mảng có chuyển động nằm ngang nằm ở ranh giới 150 km, khiến Sao Hỏa trở thành hành tinh có khả năng sắp xếp 2 vùng kiến ​​tạo.[92][93] Một hẻm vực lớn khác là Ma’adim Vallis (Ma’adim trong tiếng Hebrew là Sao Hỏa). Nó dài 700 km và bề rộng cũng lớn hơn Grand Canyon với chiều rộng 20 km và độ sâu 2 km ở một số vị trí. Trong quá khứ Ma’adim Vallis có thể đã bị ngập bởi nước lũ.[94]

Ảnh chụp từ thiết bị THEMIS về 1 số ít hang trên mặt phẳng Hỏa Tinh. Những hang này được đặt tên không chính thức là ( A ) Dena, ( B ) Chloe, ( C ) Wendy, ( D ) Annie, ( E ) Abby ( trái ) và Nikki, và ( F ) Jeanne .Ảnh chụp từ thiết bị THEMIS trên tàu Mars Odyssey của NASA cho thấy năng lực có tới 7 cửa hang động trên sườn núi lửa Arsia Mons. [ 95 ] Những hang này được đặt tên trong thời điểm tạm thời theo những người phát hiện ra nó nhiều lúc còn được gọi là ” bảy chị em. ” [ 96 ] Cửa vào hang có bề rộng từ 100 m tới 252 m và chiều sâu tối thiểu từ 73 m tới 96 m. Bởi vì ánh sáng không hề chiếu tới đáy của hầu hết những hang, do vậy những nhà thiên văn cho rằng trong thực tiễn chúng có chiều sâu lớn hơn và rộng hơn ở trong hang so với giá trị ước đạt. Hang ” Dena ” là một ngoại lệ ; hoàn toàn có thể quan sát thấy đáy của nó và vì thế chiều sâu của nó bằng 130 m. Bên trong những hang này hoàn toàn có thể giúp tránh khỏi ảnh hưởng tác động từ những thiên thạch nhỏ, bức xạ cực tím, gió Mặt Trời và những tia vũ trụ nguồn năng lượng cao bắn phá xuống hành tinh đỏ. [ 97 ]

Bầu khí quyển mỏng mảnh của Hỏa Tinh, nhìn từ chân trời trong bức ảnh chụp từ quỹ đạo thấp .Sao Hỏa đã mất từ quyển của nó từ 4 tỷ năm trước, [ 98 ] do vậy gió Mặt Trời tương tác trực tiếp đến tầng điện li của hành tinh, làm giảm tỷ lệ khí quyển do từ từ tước đi những nguyên tử ở lớp ngoài cùng của bầu khí quyển. Cả hai tàu Mars Global Surveyor và Mars Express đã thu nhận được những hạt bị ion hóa từ khí quyển khi chúng đang thoát vào khoảng trống. [ 98 ] [ 99 ] So với Trái Đất, khí quyển của Sao Hỏa khá loãng. Áp suất khí quyển tại mặt phẳng biến hóa từ 30 Pa ( 0,030 kPa ) ở ngọn Olympus Mons tới 1.155 Pa ( 1,155 kPa ) ở lòng chảo Hellas Planitia, và áp suất trung bình bằng 600 Pa ( 0,600 kPa ). [ 100 ] Áp suất lớn nhất trên Hỏa Tinh bằng với áp suất ở những điểm có độ cao 35 km [ 101 ] trên bề mặt Trái Đất. Con số này nhỏ hơn 1 % áp suất trung bình tại bề mặt Trái Đất ( 101,3 kPa ). Tỉ lệ độ cao ( scale height ) của khí quyển Sao Hỏa bằng 10,8 km, [ 102 ] lớn hơn của Trái Đất ( bằng 6 km ) chính do tần suất mê hoặc mặt phẳng Sao Hỏa chỉ bằng 38 % của Trái Đất, và nhiệt độ trung bình trong khí quyển Sao Hỏa thấp hơn đồng thời khối lượng trung bình của những phân tử cao hơn 50 % so với trên Trái Đất .Bầu khí quyển Sao Hỏa chứa 95 % cacbon dioxide, 3 % nitơ, 1,6 % argon và chứa dấu vết của oxy và hơi nước. [ 6 ] Khí quyển khá là bụi bờ, chứa những hạt bụi đường kính khoảng chừng 1,5 µm khiến cho khung trời Sao Hỏa có màu vàng nâu khi đứng nhìn từ mặt phẳng của nó. [ 103 ]

Bản đồ methanMethan đã được phát hiện trong khí quyển hành tinh đỏ với tỷ suất mol vào khoảng chừng 30 ppb ; [ 11 ] [ 104 ] nó Open theo những luồng lan rộng ra và ở những vị trí rời rạc khác nhau. Vào giữa mùa hè ở bán cầu bắc, luồng chính chứa tới 19.000 tấn methan, và những nhà thiên văn ước đạt cường độ ở nguồn vào khoảng chừng 0,6 kilôgam trên giây. [ 105 ] [ 106 ] Nghiên cứu cũng cho thấy có hai nguồn chính phát ra methan, nguồn thứ nhất gần tọa độ 30 ° B, 260 ° T và nguồn hai gần tọa độ 0 ° B, 310 ° T. [ 105 ] Các nhà khoa học cũng ước đạt được Sao Hỏa sản sinh ra khoảng chừng 270 tấn methan trong một năm. [ 105 ] [ 107 ]

Nghiên cứu cũng chỉ ra khoảng thời gian để lượng methan phân hủy có thể dài bằng 4 năm hoặc ngắn bằng 0,6 năm Trái Đất.[105][108] Sự phân hủy nhanh chóng và lượng methan được bổ sung ám chỉ có những nguồn còn hoạt động đang giải phóng lượng khí này. Những hoạt động núi lửa, sao chổi rơi xuống, và khả năng có mặt của các dạng sống vi sinh vật sản sinh ra methan. Methan cũng có thể sinh ra từ quá trình vô cơ như sự serpentin hóa (serpentinization)[b] với sự tham gia của nước, cacbon dioxide và khoáng vật olivin, nó tồn tại khá phổ biến trên Sao Hỏa.[109]

Trong số những hành tinh trong hệ Mặt Trời, những mùa trên Sao Hỏa là gần giống với trên Trái Đất nhất, do sự gần bằng về độ nghiêng của trục tự quay ở hai hành tinh. Độ dài những mùa trên Hỏa Tinh bằng khoảng chừng hai lần trên Trái Đất, do khoảng cách từ Sao Hỏa đến Mặt Trời lớn hơn dẫn đến một năm trên hành tinh này bằng khoảng chừng hai năm Trái Đất. Nhiệt độ Sao Hỏa đổi khác từ nhiệt độ rất thấp – 87 °C trong thời hạn mùa đông ở những cực cho đến – 5 °C vào mùa hè. [ 45 ] Biên độ nhiệt độ lớn như vậy là vì bầu khí quyển quá mỏng dính không hề giữ lại được nhiệt lượng từ Mặt Trời, do áp suất khí quyển thấp, và do tỉ số thể tích nhiệt rung riêng ( thermal inertia ) của đất Sao Hỏa thấp. [ 110 ] Hành tinh cũng nằm xa Mặt Trời gấp 1,52 lần so với Trái Đất, do vậy nó chỉ nhận được khoảng chừng 43 % lượng ánh sáng so với Trái Đất. [ 111 ]Nếu Sao Hỏa nằm vào quỹ đạo của Trái Đất, những mùa trên hành tinh này sẽ giống với trên địa cầu do độ lớn góc nghiêng trục quay hai hành tinh giống nhau. Độ lệch tâm quỹ đạo tương đối lớn của nó cũng có một tác động ảnh hưởng quan trọng. Khi Hỏa Tinh gần cận điểm quỹ đạo thì ở bán cầu bắc là mùa đông và bán cầu nam là mùa hè, khi nó gần viễn điểm quỹ đạo thì ngược lại. Các mùa ở bán cầu nam diễn ra khắc nghiệt hơn so với bán cầu bắc. Nhiệt độ trong mùa hè ở bán cầu nam hoàn toàn có thể cao hơn tới 30 °C ( 86 °F ) so với mùa hè ở bán cầu bắc. [ 112 ]Sao Hỏa cũng có những trận bão bụi lớn nhất trong hệ Mặt Trời. Chúng hoàn toàn có thể biến hóa từ một cơn bão trong một vùng nhỏ cho đến hình thành cơn bão khổng lồ bao trùm toàn bộ hành tinh. Những trận bão bụi thường Open khi Sao Hỏa nằm gần Mặt Trời và khi đó nhiệt độ toàn thế giới cũng tăng lên do ảnh hưởng tác động của bão bụi. [ 113 ]

Ảnh chụp qua kính thiên văn Hubble so sánh Sao Hỏa trước và sau trận bão bụi bao trùm toàn thế giới .

Quỹ đạo và chu kỳ luân hồi quay[sửa|sửa mã nguồn]

Quỹ đạo của Sao Hỏa ( đỏ ) và Trái Đất ( xanh ) .Khoảng cách trung bình từ Sao Hỏa đến Mặt Trời vào khoảng chừng 230 triệu km ( 1,5 AU ) và chu kỳ luân hồi quỹ đạo của nó bằng 687 ngày Trái Đất. Ngày mặt trời ( viết tắt sol ) trên Sao Hỏa hơi dài hơn ngày Trái Đất và bằng : 24 giờ, 39 phút, và 35,244 giây. Một năm Sao Hỏa bằng 1,8809 năm Trái Đất ; hay 1 năm, 320 ngày, và 18,2 giờ. [ 6 ]Độ nghiêng trục quay bằng 25,19 độ và gần bằng với độ nghiêng trục quay của Trái Đất. [ 6 ] Kết quả là Sao Hỏa có những mùa gần giống với Trái Đất mặc dầu chúng có thời hạn lê dài gần gấp đôi trong một năm dài hơn. Hiện tại hướng của cực bắc Hỏa Tinh nằm gần với ngôi sao 5 cánh Deneb. [ 12 ] Sao Hỏa đã vượt qua cận điểm quỹ đạo vào tháng 3 năm 2011 và vượt qua viễn điểm quỹ đạo vào tháng 2 năm 2012. [ 114 ]Sao Hỏa có độ lệch tâm quỹ đạo tương đối lớn vào khoảng chừng 0,09 ; trong bảy hành tinh còn lại của hệ Mặt Trời, chỉ có Sao Thủy có độ lệch tâm lớn hơn. Các nhà khoa học biết rằng trong quá khứ Sao Hỏa có quỹ đạo tròn hơn so với giờ đây. Cách đây khoảng chừng 1,35 triệu năm Trái Đất, Sao Hỏa có độ lệch tâm gần bằng 0,002, nhỏ hơn nhiều so với Trái Đất thời nay. [ 115 ] Chu kỳ độ lệch tâm của Sao Hỏa bằng 96.000 năm Trái Đất so với chu kỳ luân hồi lệch tâm của Trái Đất bằng 100.000 năm. [ 116 ] Sao Hỏa cũng đã từng có chu kỳ luân hồi lệch tâm bằng 2,2 triệu năm Trái Đất. Trong vòng 35.000 năm trước đây, quỹ đạo Sao Hỏa trở lên elip hơn do tác động ảnh hưởng mê hoặc từ những hành tinh khác. Khoảng cách gần nhất giữa Trái Đất và Sao Hỏa sẽ giảm nhẹ dần trong vòng 25.000 năm tới. [ 117 ]

Vệ tinh tự nhiên[sửa|sửa mã nguồn]

Mars Reconnaissance Orbiter – HiRISE, ngày 23 tháng 3 năm 2008Ảnh màu chụp bởi, ngày 23 tháng 3 năm 2008Ảnh màu Deimos chụp ngày 21 tháng 2 năm 2009 cũng bởi tàu này ( không theo tỷ suất )Sao Hỏa có hai vệ tinh tự nhiên tương đối nhỏ, Phobos và Deimos, chúng quay quanh trên những quỹ đạo khá gần hành tinh. Lý thuyết về tiểu hành tinh bị hành tinh đỏ bắt giữ đã lôi cuốn sự chăm sóc từ lâu nhưng nguồn gốc của nó vẫn còn nhiều huyền bí. [ 118 ] Nhà thiên văn học Asaph Hall đã phát hiện ra 2 vệ tinh này vào năm 1877, và ông đặt tên chúng theo tên những nhân vật trong thần thoại cổ xưa Hy Lạp là Phobos ( đau đớn / sợ hãi ) và Deimos ( kinh hoàng / lo âu ), hai người con cùng tham gia những trận đánh của vị thần cuộc chiến tranh Ares. Ares trong thần thoại cổ xưa La Mã tên là Mars ( mà người La Mã dùng tên của vị thần đó đặt tên cho Sao Hỏa ). [ 119 ] [ 120 ]Nhìn từ mặt phẳng Hỏa Tinh, hoạt động của Phobos và Deimos hiện lên rất khác lạ so với hoạt động của Mặt Trăng. Phobos mọc lên ở phía tây, lặn ở phía đông, và lại mọc lên chỉ sau 11 giờ. Deimos nằm ngay bên ngoài quỹ đạo khóa thủy triều — tại đó chu kỳ luân hồi quỹ đạo bằng với chu kỳ luân hồi tự quay của hành tinh — nó mọc lên ở phía đông nhưng rất chậm. Mặc dù chu kỳ luân hồi quỹ đạo của nó bằng 30 giờ, nó phải mất 2,7 ngày để lặn ở phía tây khi nó chậm dần đi về phía sau sự quay của Sao Hỏa, và sau đó phải khá lâu nó mới mọc trở lại. [ 121 ]Bởi vì quỹ đạo của Phobos nằm bên trong quỹ đạo đồng nhất, lực thủy triều từ Hỏa Tinh đang từ từ hút vệ tinh này về phía nó. Trong khoảng chừng 50 triệu năm nữa vệ tinh này sẽ đâm xuống mặt phẳng Sao Hỏa hoặc bị phá vỡ thành một cái vành bụi quay quanh hành tinh. [ 121 ]Nguồn gốc của hai vệ tinh này vẫn chưa được hiểu rất đầy đủ. Đặc tính suất phản chiếu hình học thấp và thành phần cấu trúc bằng ” thiên thạch hạt chứa than ” ( carbonaceous chondrite ) giống với đặc thù của những tiểu hành tinh là một trong những vật chứng ủng hộ lý thuyết tiểu hành tinh bị bắt. Quỹ đạo không không thay đổi của Phobos có vẻ như là một chứng cứ khác cho thấy nó bị bắt trong thời hạn khá gần ngày này. Tuy vậy, cả hai vệ tinh có quỹ đạo tròn, mặt phẳng quỹ đạo rất gần với mặt phẳng xích đạo hành tinh, lại là một điều không thường thì cho những vật thể bị bắt và như thế yên cầu quy trình động lực bắt giữ 2 vệ tinh này rất phức tạp. Sự bồi tụ trong buổi đầu lịch sử vẻ vang hình thành Sao Hỏa cũng là một năng lực khác nhưng kim chỉ nan này lại không lý giải được thành phần cấu trúc của 2 vệ tinh giống với những tiểu hành tinh hơn là giống với thành phần của Hỏa Tinh .Một năng lực khác đó là sự tham gia của một vật thể thứ ba hoặc một kiểu va chạm gây nhiễu loạn. [ 122 ] Những tài liệu gần đây cho thấy năng lực vệ tinh Phobos có cấu trúc bên trong khá rỗng [ 123 ] và những nhà khoa học yêu cầu thành phần chính của nó là khoáng phyllosilicat và những loại khoáng vật khác đã có trên Sao Hỏa, [ 124 ] và họ chỉ ra trực tiếp rằng nguồn gốc của Phobos là từ những vật tư bắn ra từ một thiên thể va chạm với Sao Hỏa và sau đó tích tụ lại trên quỹ đạo quanh hành tinh này, [ 125 ] tương tự như như triết lý lý giải cho nguồn gốc Mặt Trăng. Trong khi phổ VNIR của những vệ tinh Sao Hỏa giống với phổ của những tiểu hành tinh trong vành đai tiểu hành tinh, thì phổ hồng ngoại nhiệt ( thermal infrared ) của Phobos lại không trọn vẹn thích hợp với phổ của bất kể lớp khoáng vật chondrit. [ 124 ]

Tên

Đường kính

(km)

Khối lượng

(kg)

Bán trục

lớn (km)

Chu kỳ

quỹ đạo (giờ)

Chu kỳ

trăng mọc

trung bình

(giờ, ngày)

Phobos

22,2 km (27×21,6×18,8)

1,08×1016

9 377 km

7,66

11,12 giờ

(0,463 ngày)

Deimos

12,6 km (10×12×16)

2×1015

23 460 km

30,35

131 giờ

(5,44 ngày)

Những hiểu biết hiện tại về hành tinh ở được — năng lực một quốc tế cho sự sống tăng trưởng và duy trì — ưu tiên những hành tinh có nước lỏng sống sót trên mặt phẳng của chúng. Điều này thứ nhất yên cầu quỹ đạo hành tinh nằm trong vùng ở được, mà so với Mặt Trời lúc bấy giờ là vùng lan rộng ra ngày bên ngoài quỹ đạo Sao Kim đến bán trục lớn của Sao Hỏa. [ 126 ] Trong thời hạn Sao Hỏa nằm gần cận điểm quỹ đạo thì nó cũng nằm sâu bên trong vùng ở được, nhưng bầu khí quyển mỏng dính của hành tinh ( và do đó áp suất khí quyển thấp ) không đủ để cho nước lỏng sống sót trên diện rộng và trong thời hạn dài. Những dòng chảy trong quá khứ của nước lỏng có năng lực mang lại tính ở được cho hành tinh đỏ. Một số chứng cứ lúc bấy giờ cũng cho thấy nếu nước lỏng có sống sót trên mặt phẳng Sao Hỏa thì nó sẽ quá mặn và có tính a xít cao để hoàn toàn có thể duy trì một sự sống thường thì. [ 127 ]Sao Hỏa thiếu đi từ quyển và có một bầu khí quyển cực mỏng mảnh cũng là một thử thách : sẽ có ít sự truyền nhiệt trên toàn mặt phẳng hành tinh, đồng thời khí quyển cũng không hề ngăn được sự bắn phá của gió Mặt Trời và một áp suất quá thấp để duy trì nước dưới dạng lỏng ( thay vào đó nước sẽ lập tức thăng hoa thành dạng hơi ). Sao Hỏa cũng gần như, hay có lẽ rằng trọn vẹn không còn những hoạt động giải trí địa chất ; sự ngưng hoạt động giải trí của những núi lửa rõ ràng làm ngừng sự tuần hoàn của những khoáng chất và hợp chất hóa học giữa mặt phẳng và phần bên trong hành tinh. [ 128 ]Nhiều dẫn chứng ủng hộ cho Hỏa Tinh trước đây đã từng có những điều kiện kèm theo cho sự sống tăng trưởng hơn so với ngày này, nhưng liệu những sinh vật sống có từng sống sót hay không vẫn còn là huyền bí. Các tàu thăm dò Viking trong giữa thập niên 1970 đã triển khai những thí nghiệm được phong cách thiết kế nhằm mục đích xác lập những vi sinh vật trong đất Sao Hỏa ở những vị trí chúng đổ xô và đã cho tác dụng khả quan, gồm có sự tăng trong thời điểm tạm thời của loại sản phẩm CO2 khi trộn những mẫu đất với nước và khoáng chất. Dấu hiệu của sự sống này đã gây ra tranh cãi trong hội đồng những nhà khoa học, và vẫn còn là một yếu tố mở, trong đó nhà khoa học NASA Gilbert Levin cho rằng tàu Viking hoàn toàn có thể đã tìm thấy sự sống. Một cuộc nghiên cứu và phân tích lại những tài liệu từ Viking, trong ánh sáng của hiểu biết tân tiến về dạng sống trong thiên nhiên và môi trường cực kỳ khắc nghiệt ( extremophile forms ), cho thấy những thí nghiệm trong chương trình Viking không đủ độ phức tạp để xác lập được những dạng sống này. Thậm chí những thí nghiệm này hoàn toàn có thể đã giết chết những dạng vi sinh vật ( giả thuyết là sống sót ). [ 129 ] Các thí nghiệm triển khai bởi tàu đổ bộ Phoenix đã chỉ ra đất ở vị trí đáp xuống có tính kiềm pH khá cao và nó chứa magnesi, natri, kali và clo. [ 130 ] Những chất dinh dưỡng trong đất hoàn toàn có thể giúp tăng trưởng sự sống những sự sống vẫn cần phải được bảo vệ từ những ánh sáng cực tím rất mạnh. [ 131 ]Tại phòng thí nghiệm Trung tâm khoảng trống Johnson, một số ít hình dạng mê hoặc đã được tìm thấy trong khối vẫn thạch ALH84001. Một số nhà khoa học yêu cầu là những hình dạng này có năng lực là hóa thạch của những vi sinh vật đã từng sống sót trên Sao Hỏa trước khi vẫn thạch này bị bắn vào khoảng trống bởi một vụ chạm của thiên thạch với hành tinh đỏ và gửi nó đi trong chuyến hành trình dài khoảng chừng 15 triệu năm tới Trái Đất. Đề xuất về nguồn gốc phi hữu cơ cho những hình dạng này cũng đã được nêu ra. [ 132 ]Những lượng nhỏ methan và fomanđêhít xác lập được gần đây bởi những tàu quỹ đạo đều được coi là những tín hiệu cho sự sống, và những hợp chất hóa học này cũng nhanh gọn bị phân hủy trong bầu khí quyển của Hỏa Tinh. [ 133 ] [ 134 ] Cũng có năng lực những hợp chất này được bổ trợ bởi hoạt động giải trí địa chất hay núi lửa cũng như sự serpentin hóa của khoáng chất ( serpentinization ). [ 109 ]Trong tương lai, hoàn toàn có thể là nhiệt độ mặt phẳng Sao Hỏa sẽ tăng từ từ, hơi nước và CO2 hiện tại đang ngừng hoạt động dưới regolith mặt phẳng sẽ giải phóng vào khí quyển tạo nên hiệu ứng nhà kính nung nóng hành tinh cho đến khi nó đạt những điều kiện kèm theo tương tự với Trái Đất ngày này, do đó phân phối nơi trú chân tiềm năng trong tương lai cho sinh vật trên Trái Đất. [ 135 ]

Quá trình thám hiểm[sửa|sửa mã nguồn]

Tàu đổ bộ Viking 1 vào tháng 2 năm 1978 .

Hàng tá tàu không gian, bao gồm tàu quỹ đạo, tàu đổ bộ, và robot tự hành, đã được gửi đến Sao Hỏa bởi Liên Xô, Hoa Kỳ, châu Âu, và Nhật Bản nhằm nghiên cứu bề mặt, khí hậu và địa chất hành tinh đỏ. Đến năm 2008, chi phí cho vận chuyển vật liệu từ bề mặt Trái Đất lên bề mặt Sao Hỏa có giá xấp xỉ 309.000US$ trên một kilôgam.[136]

Những tàu còn hoạt động giải trí cho đến năm 2011 gồm có Mars Reconnaissance Orbiter ( từ 2006 ), Mars Express ( từ 2003 ), 2001 Mars Odyssey ( từ 2001 ), và trên mặt phẳng là robot tự hành Opportunity ( từ 2004 ). Những phi vụ kết thúc gần đây gồm có Mars Global Surveyor ( 1997 – 2006 ) và Robot tự hành Spirit ( 2004 – 2010 ) .Gần hai phần ba số tàu khoảng trống được phong cách thiết kế đến Sao Hỏa đã bị lỗi trong quá trình phóng, hành trình dài hoặc trước khi mở màn triển khai phi vụ hoặc không hoàn tất phi vụ của chúng, đa phần trong quy trình tiến độ cuối thế kỷ 20. Sang thế kỷ 21, những thất bại trong những phi vụ đã được giảm bớt nhiều. [ 137 ] Những lỗi trong những phi vụ hầu hết là do yếu tố kĩ thuật, như mất liên lạc hoặc sai lầm đáng tiếc trong phong cách thiết kế, và thường do hạn chế về kinh tế tài chính và thiếu năng lượng trong những phi vụ. [ 137 ] Số thất bại nhiều như vậy đã làm cho công chúng liên tưởng đến những điều viễn tưởng như ” Tam giác Bermuda “, ” Lời nguyền ” Sao Hỏa, hoặc ” ma cà rồng ” trong thiên hà đã ăn những tàu khoảng trống này. [ 137 ] Những thất bại gần đây gồm có phi vụ Beagle 2 ( 2003 ), Mars Climate Orbiter ( 1999 ), và Mars 96 ( 1996 ) .

Các phi vụ trong quá khứ[sửa|sửa mã nguồn]

Chuyến bay ngang qua Sao Hỏa thành công xuất sắc tiên phong bởi tàu Mariner 4 của NASA vào ngày 14 – 15 tháng 7 năm 1965. Ngày 14 tháng 11 năm 1971 tàu Mariner 9 trở thành tàu khoảng trống tiên phong quay quanh một hành tinh khác khi nó đi vào quỹ đạo quanh Sao Hỏa. [ 138 ] Con tàu tiên phong đổ xô thành công xuất sắc xuống mặt phẳng là hai tàu của Liên Xô : Mars 2 vào ngày 27 tháng 11 và Mars 3 vào ngày 2 tháng 12 năm 1971, nhưng cả hai đã bị mất tín hiệu liên lạc chỉ vài giây sau khi đổ xô thành công xuất sắc. Năm 1975 NASA tiến hành chương trình Viking gồm có hai tàu quỹ đạo, mỗi tàu có một thiết bị đổ xô ; và cả hai đã đổ xô thành công xuất sắc vào năm 1976. Tàu quỹ đạo Viking 1 còn hoạt động giải trí tiếp được 6 năm, trong khi Viking 2 hoạt động giải trí được 3 năm. Các thiết bị đổ xô đã gửi bức ảnh màu toàn cảnh tại vị trí đổ xô về Sao Hỏa [ 139 ] và hai tàu quỹ đạo đã chụp ảnh mặt phẳng hành tinh mà vẫn còn được sử dụng cho tới ngày này .Tàu thám hiểm của Liên Xô Phobos 1 và 2 được gửi đến Sao Hỏa năm 1988 nhằm mục đích điều tra và nghiên cứu hành tinh và hai vệ tinh của nó. Phobos 1 bị mất liên lạc trong hành trình dài đến Sao Hỏa còn Phobos 2 đã thành công xuất sắc khi chụp ảnh được Sao Hỏa và vệ tinh Phobos nhưng đã không thành công xuất sắc khi gửi thiết bị đổ xô xuống mặt phẳng Phobos. [ 140 ]Sau thất bại của tàu quỹ đạo Mars Observer vào năm 1992, tàu Mars Global Surveyor của NASA đã đi vào quỹ đạo hành tinh này năm 1997. Phi vụ này đã thành công xuất sắc và kết thúc trách nhiệm chính là vẽ map vào đầu năm 2001. Trong chương trình lan rộng ra lần thứ 3, con tàu này đã bị mất liên lạc vào tháng 11 năm 2006, tổng số nó đã hoạt động giải trí tới 10 năm trong khoảng trống. Tàu quỹ đạo Mars Pathfinder của NASA, mang theo một robot thám hiểm là Sojourner, đã đổ xô xuống thung lũng Ares Vallis vào mùa hè năm 1997, và gửi về nhiều bức ảnh giá trị. [ 141 ]

Robot Spirit đổ xô lên Sao Hỏa năm 2004

Nhìn từ tàu đổ bộ Phoenix năm 2008

Tàu đổ bộ Phoenix đã hạ cánh xuống vùng cực bắc Sao Hỏa vào ngày 25 tháng 5 năm 2008. [ 142 ] Cánh tay robot của nó được sử dụng để đào đất và sự xuất hiện của băng nước đã được xác nhận vào ngày 20 tháng 6. [ 143 ] [ 144 ] [ 144 ] Phi vụ này kết thúc vào ngày 10 tháng 11 năm 2008 sau khi liên lạc với tàu thất bại. [ 145 ]Tháng 11 năm 2011, phi vụ Fobos-Grunt và Huỳnh Hỏa 1 được phóng lên trong chương trình hợp tác giữa Liên bang Nga và Trung Quốc. Nhưng tàu Fobos-Grunt đã không khởi động được động cơ đẩy sau khi nó được phóng lên quỹ đạo quanh Trái Đất. Fobos-Grunt là phi vụ gửi một tàu quỹ đạo đến Sao Hỏa đồng thời phóng một thiết bị đổ xô xuống vệ tinh Phobos nhằm mục đích tích lũy mẫu đất đá sau đó gửi về Trái Đất. Các nhà khoa học Nga đã không hề liên lạc được với tàu và năng lực con tàu sẽ rơi trở lại Trái Đất vào tháng 1 năm 2012 .

Phi vụ hiện tại[sửa|sửa mã nguồn]

Tàu Mars Odyssey của NASA đi vào quỹ đạo Hỏa Tinh năm 2001. [ 146 ] Phổ kế tia gamma trên tàu Odyssey đã phát hiện một lượng đáng kể hydro chỉ cách lớp phủ regolith ở mặt phẳng có vài mét trên Sao Hỏa. Lượng hydro này được chứa trong lớp băng tàng trữ ở phía dưới. [ 147 ]Tàu quỹ đạo Mars Express của cơ quan khoảng trống châu Âu ( ESA ) đến Sao Hỏa năm 2003. Nó mang theo thiết bị đổ xô Beagle 2 nhưng đã đổ xô không thành công xuất sắc trong quy trình đi vào bầu khí quyển và được coi là mất trọn vẹn vào tháng 2 năm 2004. [ 148 ] Đầu năm 2004, đội nghiên cứu và phân tích phổ kế Fourier hành tinh ( Planetary Fourier Spectrometer team ) đã thông tin rằng tàu quỹ đạo đã xác lập được sự xuất hiện của methan trong bầu khí quyển Hỏa Tinh. Cơ quan ESA thông tin tàu của họ đã quan sát được hiện tượng kỳ lạ cực quang trên Sao Hỏa vào tháng 6 năm 2006. [ 149 ]

Tháng 1 năm 2004, hai tàu giống nhau của NASA thuộc chương trình robot tự hành thám hiểm Sao Hỏa là Spirit (MER-A) và Opportunity (MER-B) đã đáp thành công xuống bề mặt hành tinh đỏ. Cả hai đều đã hoàn thành mục tiêu của chúng. Một trong những kết quả khoa học quan trọng nhất đó là chứng cứ thu được về sự tồn tại của nước lỏng trong quá khứ ở cả hai địa điểm đổ bộ. Bão bụi (dust devils) và gió bão đã thường xuyên làm sạch các tấm pin mặt trời ở 2 robot tự hành, do vậy hai robot có điều kiện để mở rộng thời gian tìm kiếm trên Hỏa Tinh.[150] Tháng 3 năm 2010 robot Spirit đã ngừng hoạt động sau một thời gian bị mắc kẹt trong cát.

Ngày 10 tháng 3 năm 2006, tàu Mars Reconnaissance Orbiter ( MRO ) của NASA đi vào quỹ đạo hành tinh này để triển khai trách nhiệm 2 năm khảo sát khoa học. Con tàu đã vẽ bản đổ địa hình và khí hậu Sao Hỏa nhằm mục đích tìm những khu vực tương thích cho những phi vụ đổ xô trong tương lai. Ngày 3 tháng 3 năm 2008, những nhà khoa học thông tin tàu MRO đã lần tiên phong chụp được bức ảnh về một chuỗi những hoạt động giải trí sụt lún đất đá gần cực bắc hành tinh. [ 151 ]Tàu Dawn đã bay ngang qua Sao Hỏa vào tháng 2 năm 2009 để nhận thêm lực đẩy mê hoặc nhằm mục đích tăng cường đến tiểu hành tinh Vesta và sau đó là hành tinh lùn Ceres. [ 152 ]

Chương trình Mars Science Laboratory, với robot tự hành mang tên Curiosity, được phóng lên ngày 26 tháng 12 năm 2011. Robot tự hành này là một phiên bản lớn hơn và hiện đại hơn so với hai robot tự hành trong chương trình Mars Exploration Rovers, với khả năng di chuyển tới 90 m/h. Nó cũng được thiết kế với khả năng thực hiện thí nghiệm với các mẫu đất đá lấy từ mũi khoan ở cánh tay robot hoặc thu được thành phần đất đá từ việc chiếu tia laser có tầm xa tới. Robot này cũng sẽ thực hiện khả năng đổ bộ chính xác trong vùng bán kính khoảng 20 km nằm trong hố Gale nhờ lần đầu tiên sử dụng thiết bị phản lực có tên “Sky crane”.[153]

Năm 2008, NASA hỗ trợ vốn cho chương trình MAVEN, một phi vụ gửi tàu quỹ đạo được phóng lên năm 2013 nhằm mục đích điều tra và nghiên cứu bầu khí quyển của Sao Hỏa. Con tàu sẽ đi vào quỹ đạo hành tinh đỏ vào năm năm trước. [ 154 ]

Các phi vụ trong tương lai[sửa|sửa mã nguồn]

Năm 2018 cơ quan ESA có kế hoạch phóng robot tự hành tiên phong của họ lên hành tinh này ; robot ExoMars có năng lực khoan sâu 2 m vào đất nhằm mục đích tìm kiếm những phân tử hữu cơ. [ 155 ]NASA sẽ gửi robot đổ xô InSight dựa trên phong cách thiết kế tàu đổ xô Phoenix nhằm mục đích nghiên cứu và điều tra cấu trúc sâu bên trong Sao Hỏa vào năm năm nay. [ 156 ]Năm 2020, một robot tự hành có phong cách thiết kế tương tự như như Curiosity sẽ được phóng lên nhằm mục đích mục tiêu liên tục điều tra và nghiên cứu hành tinh này của cơ quan NASA. [ 157 ]Chương trình MetNet hợp tác giữa Phần Lan-Nga sẽ gửi một tàu quỹ đạo nhằm mục đích nghiên cứu và điều tra cấu trúc khí quyển, khí tượng hành tinh đồng thời nó sẽ gửi một thiết bị nhỏ xuống mặt phẳng hành tinh. [ 158 ] [ 159 ]

Kế hoạch đưa người lên Sao Hỏa[sửa|sửa mã nguồn]

Cơ quan ESA hy vọng đưa người đặt chân lên Sao Hỏa trong khoảng chừng thời hạn 2030 và 2035. [ 160 ] Quá trình này sẽ tiếp bước sau khi phóng những con tàu lớn một cách thành công xuất sắc đến hành tinh, mà khởi đầu từ tàu ExoMars [ 161 ] và phi vụ hợp tác NASA-ESA nhằm mục đích gửi về Trái Đất mẫu đất của Sao Hỏa. [ 162 ]

Quá trình thám hiểm có con người của Hoa Kỳ đã được định ra là một mục tiêu lâu dài trong chương trình Viễn cảnh thám hiểm không gian công bố năm 2004 bởi Tổng thống George W. Bush.[163] Với kế hoạch chế tạo tàu Orion nhằm đưa người trở lại Mặt Trăng trong thập niên 2020 được coi là một bước cơ bản trong quá trình đưa người lên Sao Hỏa. Ngày 28 tháng 9 năm 2007, người đứng đầu cơ quan NASA Michael D. Griffin phát biểu NASA hướng mục tiêu đưa người lên Sao Hỏa vào năm 2037.[164]

Mars Direct, một chương trình thám hiểm Hỏa Tinh có người lái với ngân sách thấp được yêu cầu bởi Robert Zubrin, sáng lập viên của Mars Society, sẽ sử dụng lớp tên lửa sức nâng lớn Saturn V, như Space X Falcon X, hoặc Ares V, để bỏ lỡ tiến trình trên quỹ đạo quanh Trái Đất và nạp nguyên vật liệu trên Mặt Trăng. [ 165 ]MARS-500 là một dự án Bất Động Sản hợp tác giữa Nga ( Roskosmos, Viện Hàn lâm Khoa học Nga ), Liên minh châu Âu ( ESA ) và Trung Quốc [ 166 ] mô phỏng những điều kiện kèm theo y – sinh trên Sao Hỏa nhằm mục đích nghiên cứu và điều tra năng lực thích nghi của con người với hành trình dài dài trên 500 ngày-thời gian tối thiểu theo đo lường và thống kê để triển khai xong chuyến bay lên hành tinh đỏ và quay về. 3 mô-đun lắp ráp năm 2006, 2 mô-đun thiết kế xây dựng năm 2007 và 2008 [ 167 ] là nơi để 6 tình nguyện viên đã sống và thao tác cô lập trong 520 ngày. [ 168 ]

Thiên văn trên Sao Hỏa[sửa|sửa mã nguồn]

Opportunity vào ngày 10 tháng 3 năm 2004.Phobos đi qua Mặt Trời, chụp từ robotvào ngày 10 tháng 3 năm 2004 .Với những tàu quỹ đạo, tàu đổ xô và robot tự hành đang hoạt động giải trí trên Sao Hỏa mà những nhà thiên văn học hoàn toàn có thể điều tra và nghiên cứu thiên văn học từ khung trời Sao Hỏa. Vệ tinh Phobos hiện lên có đường kính góc chỉ bằng một phần ba so với lúc Trăng tròn trên Trái Đất, trong khi đó Deimos hiện lên như một ngôi sao 5 cánh, chỉ hơi sáng hơn Sao Kim một chút ít khi nhìn Sao Kim từ Trái Đất. [ 169 ]Cũng có nhiều hiện tượng kỳ lạ từng được biết trên Trái Đất mà đã được quan sát trên Sao Hỏa, như thiên thạch rơi và cực quang. [ 149 ] Sự kiện Trái Đất đi qua đĩa Mặt Trời khi quan sát từ Sao Hỏa được tiên đoán sẽ xảy ra vào ngày 10 tháng 11 năm 2084. [ 170 ] Tương tự, sự kiện Sao Thủy và Sao Kim đi qua đĩa Mặt Trời khi nhìn từ Sao Hỏa cũng được tiên đoán. Do đường kính góc của hai vệ tinh Phobos và Deimos quá nhỏ vì vậy sẽ chỉ có hiện tượng kỳ lạ nhật thực một phần ( hay đi ngang qua ) trên Sao Hỏa. [ 171 ] [ 172 ]

Quan sát Sao Hỏa[sửa|sửa mã nguồn]

Chuyển động nghịch hành biểu kiến của Sao Hỏa vào năm 2003 khi nhìn từ Trái ĐấtBởi vì quỹ đạo Sao Hỏa có độ lệch tâm đáng kể vì vậy độ sáng biểu kiến của nó ở vị trí xung so với Mặt Trời hoàn toàn có thể đổi khác trong khoảng chừng − 3,0 đến − 1,4. Độ sáng nhỏ nhất của nó tương ứng với cấp sao + 1,6 khi hành tinh ở vị trí giao hội với Mặt Trời. [ 7 ] Sao Hỏa khi quan sát qua kính thiên văn nhỏ thường hiện lên có màu vàng, cam hay đỏ nâu ; trong khi sắc tố thực sự của Sao Hỏa gần với màu bơ, và màu đỏ là do khí quyển Sao Hỏa chứa rất nhiều bụi ; bên dưới là bức ảnh mà robot Spirit chụp được trên Sao Hỏa với màu nâu-xanh nhạt, màu bùn với những tảng đá xám-xanh và cát màu đỏ nhạt. [ 173 ] Khi hành tinh hướng về phía gần Mặt Trời, nó sẽ rất khó quan sát trong một vài tháng bởi ánh sáng mạnh của Mặt Trời. Ở những thời gian thích hợp — khoảng chừng thời hạn 15 hoặc 17 năm, và luôn luôn là giữa cuối tháng 7 cho đến tháng 9 — hoàn toàn có thể quan sát những chi tiết cụ thể trên mặt phẳng Sao Hỏa qua kính thiên văn nghiệp dư. Thậm chí so với những kính thiên văn độ phóng đại nhỏ, vẫn hoàn toàn có thể quan sát thấy những chỏm băng ở cực. [ 174 ]Khi Sao Hỏa tiến gần vào vị trí xung đối nó mở màn vào quá trình của hoạt động nghịch hành biểu kiến khi quan sát từ Trái Đất, có nghĩa là nó có vẻ như chuyển dời ngược lại thành vòng tròn trên nền khung trời. Khoảng thời hạn diễn ra hoạt động nghịch hành trong khoảng chừng 72 ngày và Sao Hỏa đạt đến độ sáng biểu kiến cực lớn vào giữa quy trình tiến độ này. [ 175 ]

Ảnh chụp Mặt Trời lặn ở hố va chạm Gusev chụp bởi robot Spirit vào ngày 19 tháng 5 năm 2005 .

Những lần tiếp cận gần nhất[sửa|sửa mã nguồn]

Gần tương đối[sửa|sửa mã nguồn]

Khi Sao Hỏa ở gần vị trí xung đối với Mặt Trời thì đây là thời gian hành tinh nằm gần với Trái Đất nhất. Giai đoạn xung đối hoàn toàn có thể lê dài trong khoảng chừng 8 ½ ngày xung quanh thời gian hai hành tinh nằm gần nhau. Khoảng cách lúc hai hành tinh tiếp cận gần nhau nhất hoàn toàn có thể biến hóa trong khoảng chừng từ 54 [ 176 ] đến 103 triệu km do quỹ đạo của hai hành tinh có hình elip, và do đó cũng làm đổi khác đường kính góc của Sao Hỏa khi nhìn từ Trái Đất. [ 177 ] Lần xung đối gần đây nhất ( 2011 ) diễn ra vào ngày 29 tháng 1 năm 2010. Lần tiếp theo sẽ xảy ra vào ngày 3 tháng 3 năm 2012 ở khoảng cách khoảng chừng 100 triệu km. [ 178 ] Thời gian trung bình giữa hai lần xung đối, hay chu kỳ luân hồi giao hội của hành tinh, là 780 ngày nhưng số ngày đúng mực giữa hai lần xung đối sau đó hoàn toàn có thể biến hóa từ 764 đến 812 ngày. [ 179 ]Khi Hỏa Tinh vào thời kỳ xung đối nó cũng mở màn vào quá trình hoạt động biểu kiến nghịch hành với thời hạn khoảng chừng 72 ngày .

Lần tiếp cận gần nhất[sửa|sửa mã nguồn]

Vị trí xung đối của hành tinh đỏ trong thời hạn 2003 – 2018, khi nhìn trên mặt phẳng hoàng đạo với Trái Đất ở chính giữa .Sao Hỏa nằm gần Trái Đất nhất trong vòng khoảng chừng 60.000 năm qua là vào thời gian 9 : 51 : 13 UT ngày 27-08-2003, ở khoảng cách 55.758.006 km ( 0,372719 AU ), độ sáng biểu kiến đạt − 2,88. Thời điểm này xảy ra khi Sao Hỏa đã vào ở vị trí xung đối được một ngày và khoảng chừng ba ngày từ cận điểm quỹ đạo làm cho Sao Hỏa thuận tiện nhìn thấy từ Trái Đất. Lần cuối hành tinh đỏ nằm gần nhất với Trái Đất được ước tính đã diễn ra vào ngày 12 tháng 9 năm 57.617 trước Công nguyên, lần tiếp theo được ước tính diễn ra vào năm 2287. [ 180 ] Kỷ lục tiếp cận gần nhất năm 2003 chỉ hơi bé hơn so với một số ít lần tiếp cận gần nhất trong thời hạn gần đây. Ví dụ, khoảng cách nhỏ nhất giữa hai hành tinh xảy ra vào ngày 22 tháng 8 năm 1924 là 0,37285 AU, và vào ngày 24 tháng 8 năm 2208 sẽ là 0,37279 AU. [ 116 ]Trong năm 2003, và những năm sau, đã có một trò chơi khăm phát tán trên internet nói rằng năm 2003 Sao Hỏa sẽ nằm gần Trái Đất nhất trong hàng nghìn năm qua và nó sẽ hiện lên ” to như Mặt Trăng trên khung trời “. [ 181 ]

Lịch sử quan sát Sao Hỏa[sửa|sửa mã nguồn]

Lịch sử quan sát Sao Hỏa được lưu lại bởi những lần hành tinh này ở vị trí xung đối, khi nó nằm gần Trái Đất và thế cho nên thuận tiện hoàn toàn có thể quan sát bằng mắt thường, và những lần xung đối xảy ra khoảng chừng 2 năm một lần. Những lần xảy ra xung đối điển hình nổi bật hơn cả trong lịch sử vẻ vang đó là khoảng chừng thời hạn cách nhau 15 đến 17 năm khi lần xung đối xảy ra trùng hoặc gần với cận điểm quỹ đạo của Hỏa Tinh, điều này càng làm cho nó thuận tiện quan sát được từ Trái Đất .Sự sống sót của Sao Hỏa như một thiên thể đi long dong trên khung trời đêm đã được ghi lại bởi những nhà thiên văn học Ai Cập cổ đại và vào năm 1534 TCN họ đã nhận thấy được hoạt động nghịch hành biểu kiến của hành tinh đỏ. [ 182 ] Trong lịch sử dân tộc của đế chế Babylon lần hai, những nhà thiên văn Babylon đã quan sát một cách có mạng lưới hệ thống và ghi chép liên tục vị trí của những hành tinh. Đối với Sao Hỏa, họ biết rằng hành tinh này triển khai được 37 chu kỳ luân hồi giao hội, hay đi được 42 vòng trên vòng hoàng đạo, trong khoảng chừng 79 năm Trái Đất. Họ cũng đã ý tưởng ra chiêu thức số học nhằm mục đích hiệu chỉnh những độ lệch nhỏ trong việc tiên đoán vị trí của những hành tinh. [ 183 ] [ 184 ]

Trong thế kỷ thứ tư trước Công nguyên, Aristoteles đã phát hiện ra Sao Hỏa biến mất đằng sau Mặt Trăng trong một lần che khuất, và ông nhận xét rằng hành tinh này phải nằm xa hơn Mặt Trăng.[185] Ptolemaeus, nhà thiên văn Hy Lạp cổ đại ở Alexandria,[186] đã cố gắng giải quyết vấn đề chuyển động quỹ đạo của Hỏa Tinh. Mô hình của Ptolemaeus và tập hợp những nghiên cứu của ông về thiên văn học đã được trình bày trong bản thảo nhiều tập mang tên Almagest, và nó đã trở thành nội dung được phổ biến trong thiên văn học phương Tây trong gần mười bốn thế kỷ sau.[187] Các tư liệu lịch sử Trung Hoa cổ đại cho thấy Sao Hỏa được các nhà thiên văn Trung Hoa cổ đại biết đến không muộn hơn thế kỷ thứ tư trước Công nguyên.[188] Ở thế kỷ thứ năm, trong tài liệu ghi chép thiên văn của Ấn Độ mang tên Surya Siddhanta đã ghi lại ước tính đường kính Sao Hỏa của những nhà thiên văn Ấn Độ.[189]

Trong thế kỷ thứ mười bảy, Tycho Brahe đã đo thị sai ngày của Sao Hỏa và tài liệu này được Johannes Kepler sử dụng để đo lường và thống kê sơ bộ về khoảng cách tương đối đến hành tinh đỏ. [ 190 ] Khi kính thiên văn được ý tưởng ra và trở lên thông dụng hơn, thị sai ngày của Sao Hỏa đã được đo lại cẩn trọng trong nỗ lực nhằm mục đích xác lập khoảng cách Trái Đất-Mặt Trời. Nỗ lực này lần tiên phong được thực thi bởi Giovanni Domenico Cassini năm 1672. Những đo đạc thị sai trong thời kỳ này đã bị cản trở bởi chất lượng của dụng cụ quan sát. [ 191 ] Ngày 13 tháng 10 năm 1590, sự kiện Sao Hỏa bị Sao Kim che khuất đã được Michael Maestlin ở Heidelberg ghi nhận. [ 192 ] Năm 1610, Galileo Galilei là người tiên phong đã quan sát Sao Hỏa qua một kính thiên văn. [ 193 ] Người tiên phong cố gắng nỗ lực vẽ ra tấm map Sao Hỏa biểu lộ những đặc thù trên mặt phẳng của nó là nhà thiên văn học người Hà Lan Christiaan Huygens. [ 194 ]

Bản đồ Sao Hỏa của Giovanni Schiaparelli .Phác họa map Sao Hỏa bởi Lowell trước năm 1914 .Bản đồ Sao Hỏa chụp bởi kính thiên văn khoảng trống Hubble khi hành tinh ở gần vị trí xung đối năm 1999 .

Cho đến thế kỷ 19, độ phóng đại của các kính thiên văn đã đạt đến mức cần thiết cho việc phân giải các đặc điểm trên bề mặt hành tinh đỏ. Trong tháng 9 năm 1877, sự kiện Sao Hỏa tiến đến vị trí xung đối đã được dự đoán xảy ra vào ngày 5 tháng 9. Nhờ vào sự kiện này, nhà thiên văn người Italia Giovanni Schiaparelli sử dụng kính thiên văn 22 cm ở Milano nhằm quan sát hành tinh này để vẽ ra tấm bản đồ chi tiết đầu tiên về Sao Hỏa mà ông thấy qua ống kính. Trên bản đồ này có đánh dấu những đặc điểm mà ông gọi là canali, mặc dù sau đó được chỉ ra là những ảo ảnh quang học. Những canali được vẽ là những đường thẳng trên bề mặt Sao Hỏa và ông đặt tên của chúng theo tên của những con sông nổi tiếng trên Trái Đất. Trong ngôn ngữ của ông, canali có nghĩa là “kênh đào” hoặc “rãnh”, và được dịch một cách hiểu nhầm sang tiếng Anh là “canals” (kênh đào).[195][196]

Ảnh hưởng bởi những quan sát này, nhà Đông phương học Percival Lowell đã xây dựng một đài quan sát mà sau này mang tên đài quan sát Lowell với hai kính thiên văn đường kính 300 và 450 mm. Đài quan sát này được sử dụng để quan sát Sao Hỏa trong lần xung đối hiếm có vào năm 1894 và những lần xung đối thông thường về sau. Lowell đã xuất bản một vài cuốn sách về Hỏa Tinh và đề cập đến sự sống trên hành tinh này, chúng đã có những ảnh hưởng nhất định đối với công chúng về hành tinh này.[197] Đặc điểm canali cũng đã được một số nhà thiên văn học tìm thấy, như Henri Joseph Perrotin và Louis Thollon ở Nice, nhờ sử dụng một trong những kính thiên văn lớn nhất thời bấy giờ.[198][199]

Sự thay đổi theo mùa (bao gồm sự thu hẹp diện tích của các chỏm băng vùng cực và những miền tối hình thành trong mùa hè trên Hỏa Tinh) kết hợp với ý niệm về kênh đào đã dẫn đến những phỏng đoán về sự sống trên Sao Hỏa, và nhiều người có niềm tin lâu dài rằng Sao Hỏa có những vùng biển rộng lớn và những cánh đồng bạt ngàn. Tuy nhiên những kính thiên văn thời này không đủ độ phân giải đủ lớn để chứng minh hay bác bỏ những phỏng đoán này. Khi những kính thiên văn lớn hơn ra đời, những canali thẳng, ngắn hơn được quan sát rõ hơn. Khi Camille Flammarion thực hiện quan sát năm 1909 với kính đường kính 840 mm, những địa hình không đồng đều được nhận ra nhưng không một đặc điểm canali được trông thấy.[200]

Thậm chí những bài báo trong thập niên 1960 về sinh học thiên hà trên Sao Hỏa, nhiều tác giả đã lý giải theo góc nhìn sự sống cho những đặc thù biến hóa theo mùa trên hành tinh này. Những ngữ cảnh đơn cử về quy trình trao đổi chất và quy trình hóa học cho những hệ sinh thái cũng đã được xuất bản. [ 201 ]Cho đến khi những tàu thiên hà viếng thăm hành tinh này trong chương trình Mariner của NASA trong thập niên 1960 thì những huyền bí này mới được sáng tỏ. Những đồng ý chung về một hành tinh đã chết được khẳng định chắc chắn trong thí nghiệm nhằm mục đích xác lập sự sống của tàu Viking và những ảnh chụp tại nơi nó đổ xô. [ 202 ]Một vài map về Sao Hỏa đã được lập ra nhờ sử dụng những tài liệu thu được từ những phi vụ này, nhưng cho đến tận phi vụ của tàu Mars Global Surveyor, phóng lên vào năm 1996 và ngừng hoạt động giải trí năm 2006, đã mang lại những cụ thể rất đầy đủ nhất về map địa hình, từ trường và sự phân bổ khoáng chất trên mặt phẳng. [ 203 ] Những map về Sao Hỏa lúc bấy giờ đã được cung ứng trên một số ít dịch vụ trực tuyến, như Google Mars .

Trong văn hóa truyền thống[sửa|sửa mã nguồn]

Sao Hỏa trong ngôn từ phương Tây được mang tên của vị thần cuộc chiến tranh trong truyền thuyết thần thoại. Từ hỏa cũng là tên của một trong năm yếu tố của ngũ hành trong triết học cổ Nước Trung Hoa. Biểu tượng Sao Hỏa, gồm một vòng tròn với một mũi tên chỉ ra ngoài, cũng là hình tượng cho giống đực .Ý tưởng cho rằng trên Sao Hỏa có những sinh vật có trí mưu trí đã Open từ cuối thế kỷ 19. Quan sát những ” canali ” ( kênh đào ) của Giovanni Schiaparelli phối hợp với cuốn sách của Percival Lowell về sáng tạo độc đáo này đã làm cơ sở cho những bàn luận về một hành tinh đang hạn hát, lạnh lẽo, một quốc tế chết với nền văn minh trên đó đang kiến thiết xây dựng những mạng lưới hệ thống tưới tiêu. [ 204 ]Nhiều quan sát khác và những lời công bố bởi những người có tác động ảnh hưởng đã làm dấy lên cái gọi là ” Cơn sốt Sao Hỏa “. [ 205 ] Năm 1899, khi đang nghiên cứu và điều tra độ ồn vô tuyến trong khí quyển bằng cách sử dụng máy thu ở phòng thí nghiệm Colorado Springs, nhà sáng tạo Nikola Tesla đã nhận ra sự tái diễn trong tín hiệu mà sau đó ông đoán hoàn toàn có thể là tín hiệu liên lạc vô tuyến đến từ một hành tinh khác, và năng lực là Sao Hỏa. Năm 1901, trong một cuộc phỏng vấn, Tesla nói :

Ở thời gian sau khi có một ý nghĩ lóe lên trong đầu tôi rằng những nhiễu loạn mà tôi đã thu được hoàn toàn có thể là do sự tinh chỉnh và điều khiển từ một nền văn minh. Mặc dù tôi không hề giải thuật ý nghĩa của chúng, nhưng tôi không hề nghĩ rằng đó chỉ trọn vẹn là sự ngẫu nhiên. Cảm giác tăng dần trong tôi rằng lần tiên phong tôi đã nghe được lời chào từ một hành tinh khác. [ 206 ]

Ý nghĩ của Tesla nhận được sự ủng hộ từ Lord Kelvin, ông này khi viếng thăm Hoa Kỳ năm 1902, đã nói là ông nghĩ rằng những tín hiệu mà Tesla thu được là do từ hành tinh đỏ gửi đến Hoa Kỳ. [ 207 ] Kelvin ” nhấn mạnh vấn đề ” khước từ lời nói này ngay trước khi ông rời Hoa Kỳ : ” Cái mà tôi thực sự nói rằng những dân cư Sao Hỏa, nếu có, sẽ không hoài nghi khi họ hoàn toàn có thể nhìn thấy Thành Phố New York, đặc biệt quan trọng từ ánh sáng đèn điện. ” [ 208 ]

Trong một bài viết trên tờ New York Times năm 1901, Edward Charles Pickering, giám đốc Đài quan sát Harvard College, đưa tin họ đã nhận được một điện tín từ Đài quan sát Lowell ở Arizona với nội dung xác nhận là dường như nền văn minh trên Sao Hỏa đang cố liên lạc với Trái Đất.[209]

Đầu tháng 12 năm 1900, chúng tôi nhận được bức điện tín từ Đài quan sát Lowell ở Arizona rằng một luồng ánh sáng chiếu từ Sao Hỏa ( đài quan sát Lowell luôn dành sự chăm sóc đặc biệt quan trọng đến Sao Hỏa ) lê dài trong khoảng chừng 70 phút. Tôi đã gửi những thông tin này sang châu Âu cũng như bản sao của điện tín đến khắp nơi trên quốc gia này. Những người quan sát đã rất cẩn trọng, đáng tin và do vậy không có nguyên do gì để hoài nghi về sự sống sót của tia sáng. Người ta cho rằng nó bắt nguồn từ một vị trí địa lý nổi tiếng trên Sao Hỏa. Tất cả là thế. Bây giờ câu truyện đã lan ra trên toàn quốc tế. Ở châu Âu, người ta nói rằng tôi đã liên lạc với người Sao Hỏa và đủ mọi thông tin cường điệu đã Open. Cho dù thứ ánh sáng đó là gì, tất cả chúng ta cũng không biết ý nghĩa của nó. Không ai hoàn toàn có thể nói được đó là từ một nền văn minh hay không phải. Nó tuyệt đối không hề lý giải được. [ 209 ]

Pickering sau đó đề xuất kiến nghị lắp ráp một loạt tấm gương ở Texas nhằm mục đích thu những tín hiệu từ Sao Hỏa. [ 210 ]

Trong những thập kỷ gần đây, nhờ những tấm bản đồ độ phân giải cao về bề mặt Sao Hỏa, đặc biệt từ tàu Mars Global Surveyor và Mars Reconnaissance Orbiter, cho thấy không hề có một dấu hiệu của sự sống có trí tuệ trên hành tinh này, mặc dù những phỏng đoán giả khoa học về sự sống có trí thông minh trên Sao Hỏa vẫn xuất hiện từ những biên tập viên như Richard C. Hoagland. Nhớ lại những tranh luận trước đây về đặc điểm canali, xuất hiện một số suy đoán về những hình tượng kích cỡ nhỏ trên một số bức ảnh từ tàu không gian, như ‘kim tự tháp’ và ‘khuôn mặt trên Sao Hỏa’. Nhà thiên văn học hành tinh Carl Sagan đã viết:

Sao Hỏa đã trở thành một sân khấu cho những vở kịch truyền thuyết thần thoại mà ở đó tất cả chúng ta chiếu lên những hy vọng và sợ hãi của tất cả chúng ta trên Trái Đất. [ 196 ]

The War of the Worlds của nhà văn H.G. Wells.Minh họa sinh vật ba chân Hỏa Tinh trong tác phẩm ấn bản tiếng Pháp xuất bản năm 1906, của nhà văn H.G. Wells .

Các miêu tả Sao Hỏa trong tiểu thuyết đã bị kích thích bởi màu đỏ đặc trưng của nó và bởi những suy đoán mang tính khoa học ở thế kỷ 19 về các điều kiện bề mặt hành tinh không những duy trì cho sự sống mà còn tồn tại nền văn minh trên đó.[211] Đã có nhiều những tác phẩm khoa học viễn tưởng được ra đời, trong số đó có tác phẩm The War of the Worlds của H. G. Wells xuất bản năm 1898, với nội dung về những sinh vật Sao Hỏa đang cố gắng thoát khỏi hành tinh đang chết dần và chúng xuống xâm lược Địa cầu. Sau đó, ngày 30 tháng 10 năm 1938, phát thanh viên Orson Welles đã dựa vào tác phẩm này và gây ra trò đùa trên đài phát thanh làm cho nhiều thính giả thiếu hiểu biết bị hiểu nhầm.[212]

Những tác phẩm có tính ảnh hưởng bao gồm The Martian Chronicles của Ray Bradbury, trong đó cuộc thám hiểm của con người đã trở thành một tai nạn phá hủy nền văn minh Hỏa Tinh, Barsoom của Edgar Rice Burroughs, tiểu thuyết Out of the Silent Planet của C. S. Lewis (1938),[213] và một số câu chuyện của Robert A. Heinlein trong những năm 60.[214]

Tác giả Jonathan Swift đã từng miêu tả về các Mặt Trăng của Sao Hỏa, khoảng 150 năm trước khi chúng được nhà thiên văn học Asaph Hall phát hiện ra. J.Swift đã miêu tả khá chính xác và chi tiết về quỹ đạo của chúng trong chương 19 của tiểu thuyết Gulliver’s Travels.[215]

Một nhân vật truyện tranh biểu lộ trí mưu trí Sao Hỏa, Marvin, đã Open trên truyền hình năm 1948 trong bộ phim hoạt hình Looney Tunes của hãng Warner Brothers, và nó vẫn còn liên tục Open trong văn hóa truyền thống đại chúng phương Tây lúc bấy giờ. [ 216 ]

Sau khi các tàu Mariner và Viking gửi về các bức ảnh chụp Hỏa Tinh, một thế giới không có sự sống và những kênh đào, thì những quan niệm về nền văn minh Sao Hỏa ngay lập tức bị từ bỏ, và thay vào đó là những miêu tả về viễn cảnh con người sẽ đến khai phá hành tinh này, nổi tiếng nhất có lẽ là tác phẩm bộ ba Sao Hỏa của Kim Stanley Robinson. Những suy đoán giả khoa học về Khuôn mặt trên Sao Hỏa và những địa hình bí ẩn khác được chụp bởi các tàu quỹ đạo đã trở thành bối cảnh phổ biến cho những tác phẩm khoa học viễn tưởng, đặc biệt trong phim ảnh.[217]

Bối cảnh con người trên Sao Hỏa đấu tranh giành độc lập khỏi Trái Đất cũng là một nội dung chính trong tiểu thuyết của Greg Bear cũng như bộ phim Total Recall (dựa trên câu chuyện ngắn của Philip K. Dick) và sê ri truyền hình Babylon 5. Một số trò chơi cũng sử dụng bối cảnh này, bao gồm Red Faction và Zone of the Enders. Sao Hỏa (và vệ tinh của nó) cũng xuất hiện trong video game nhượng quyền thương mại Doom và Martian Gothic.

1. ^ellipsoid
2. ^serpentin hóa. Khoáng olivin là dung dịch rắn giữa forsterit và fayalit với công thức tổng quát là ( F e, M g ) 2 S i O 4 { displaystyle ( Fe, Mg ) _ { 2 } SiO_ { 4 } }Forsterit + Fayalit + Nước + Acid cacbonic → Serpentin + Magnetit + Mêtan , hay (cân bằng hóa học): 18 M g 2 S i O 4 + 6 F e 2 S i O 4 + 26 H 2 O + C O 2 { displaystyle 18M g_ { 2 } SiO_ { 4 } + 6F e_ { 2 } SiO_ { 4 } + 26H _ { 2 } O + CO_ { 2 } }12 M g 3 S i 2 O 5 ( O H ) 4 + 4 F e 3 O 4 + C H 4 { displaystyle 12M g_ { 3 } Si_ { 2 } O_ { 5 } ( OH ) _ { 4 } + 4F e_ { 3 } O_ { 4 } + CH_ { 4 } }

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]