Magma là đá nóng chảy, nằm bên trong các lò magma, khi magma ra khỏi Trái đất thông qua các miệng núi lửa, chảy tràn trên bề mặt thì gọi là các dòng dung nham. Sau khi nguội đi, những dòng dung nham sẽ hình thành một số loại địa hình và đá độc đáo. Đặc biệt hấp dẫn là sự hình thành những ống dung nham dưới mặt đất, đó chính là các hang động khổng lồ.
Sự hình thành hang động khổng lồ
Các ống dung nham được hình thành khi lớp dung nham trên bề mặt nguội và cứng lại, nhưng dung nham bên dưới vẫn tiếp tục chảy. Nó giống như dòng sông đóng băng tạo thành một lớp băng trên bề mặt trong khi nước bên dưới cứ chảy. Dung nham bên dưới vẫn nóng và chảy thoát ra ngoài, tạo thành một hang động bên dưới bề mặt của lớp dung nham cứng ở trên. Điều này xảy ra trên Trái đất, và có thể vừa là niềm vui vừa là thách thức đối với những người ham thích khảo sát các hang động lớn trên thế giới.
Các ống dung nham có thể rất lớn, đôi khi dài nhiều km. Ống dung nham dài nhất mà chúng ta biết trên Trái đất là hang Kazamura ở Hawaii. Nó có chiều dài 65,5 km (40,7 dặm). Nó cũng là hang động sâu nhất thế giới.
Những ống dung nham cũng có thể được hình thành trên Mặt trăng và trên Sao Hỏa, và có thể ở bất cứ nơi nào trên các hành tinh khác, nơi có hoạt động núi lửa. Ống dung nham có môi trường bên trong rất độc đáo. Chúng có thể cung cấp nơi trú ẩn cho sự sống, hoặc bằng chứng về sự sống của vi sinh vật trong quá khứ, và chúng có thể chứa các bằng chứng về hoạt động địa chất.
Không những chỉ hấp dẫn các nhà thám hiểm hang động trên Trái đất, những ống dung nham này hóa ra là một mục tiêu rất đáng để khám phá trên các hành tinh khác.
Đây là ý tưởng chính đằng sau một bài báo có tiêu đề “Khái niệm Cốt lõi: Các ống dung nham có thể là thiên đường cho cuộc sống của người ngoài hành tinh cổ đại và các nhà thám hiểm trong tương lai’’. Tác giả của bài báo là Sid Perkins, một nhà báo khoa học chuyên về Khoa học Trái đất và cũng là người viết về khoa học hành tinh. Bài báo được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS) của Hoa Kỳ.
Những ống dung nham ngoài hành tinh
Có rất nhiều bằng chứng cho thấy các ống dung nham đã hình thành trên Mặt trăng và trên Sao Hỏa.
Minh họa mặt cắt ngang của một ống dung nham khổng lồ trên sao Hỏa. Lối vào từ trên không gọi là Giếng trời mở. (Ảnh: Melissausburn CC BY-SA 3.0)
Vào năm 2009, Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng của NASA đã chụp được ảnh một giếng trời mở vào một ống dung nham ở vùng Marius Hills. Một vài năm sau, quỹ đạo mặt trăng Chandrayaan-1 của Ấn Độ phát hiện ra nhiều ống dung nham. Khá nhanh chóng, mọi người bắt đầu đặt nhiều câu hỏi về việc khám phá những địa hình độc đáo này. Cũng có một số người cho rằng những ống dung nham này có điều kiện khí hậu thích hợp cho sự sống.
-
- Hình ảnh của một ống dung nham đã bị sụp đổ một phần gần xích đạo mặt trăng, được chụp bởi quỹ đạo mặt trăng Ấn Độ Chandrayaan-1. (Ảnh: Trung tâm ứng dụng không gian Ấn Độ)
Bằng chứng đầu tiên về các ống dung nham trên Sao Hỏa đến từ tàu vũ trụ NASA Viking Orbiter. Tại ngọn núi lửa Alba Mons, ở vùng Tharsus trên sao Hỏa, máy ảnh của tàu Viking đã chụp được hình ảnh của một hình dạng ống dài được đùn lên trên bề mặt của sườn núi lửa. Điều này gần như không thể phủ nhận là một ống dung nham.
-
- Hình ảnh một ống dung nham trên vùng Alba Mons của Sao Hỏa, chụp từ Tàu quỹ đạo Viking của NASA. (Ảnh: NASA)
Trong quá khứ, đã có một thời kỳ Sao Hỏa có khí hậu ẩm ướt và ấm áp, và có thể đã từng tồn tại sự sống trên hành tinh này. Theo thời gian, nó bị mất đi bầu khí quyển và nước, và trở nên lạnh lẽo. Nhưng nếu đã từng có sự sống ở đó, có lẽ đã có thời gian sự sống trên đó được di chuyển dần dần đến những ngóc ngách duy nhất còn lại, những nơi mà sự sống có thể tồn tại được. Trên sao Hỏa, nơi đó chính là những ống dung nham (hang động) khổng lồ.
Đây chính là những điều làm cho những hang động khổng lồ này trở thành mục tiêu mà con người hiện nay mong muốn thăm dò như vậy.
“Nếu trên Sao Hỏa đã từng tồn tại sự sống, thì sự sống cuối cùng có thể đã di chuyển đến những nơi như vậy để có thể tiếp tục tồn tại, khi hành tinh phát triển và điều kiện khí hậu trên bề mặt ngày càng khắc nghiệt’’, ông Perkins viết trong bài viết của mình. “Thật vậy, một số nhà nghiên cứu cho rằng cuộc sống của hệ vi sinh vật có thể vẫn còn tồn tại trong các hang động dưới lòng đất của hành tinh Đỏ này’’. Ông Pascal Lee, một nhà nghiên cứu hành tinh tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Mountain View, CA cho biết, “Trên sao Hỏa và những nơi khác, các ống dung nham có khả năng tạo ra sự khác biệt giữa sự sống và cái chết’’.
Tuy nhiên nhiệm vụ khám phá những ống dung nham đó là rất khó khăn. Nó sẽ phải được thực hiện bởi các robot, ít nhất là ban đầu. Không phi hành gia nào muốn trèo vào một ống dung nham trên sao Hỏa mà không biết nó có thể ổn định và an toàn đến mức nào?
Ngay cả trên trái đất, các hang động khổng lồ cũng là rất nguy hiểm. Cần phải có một bộ thiết bị kỹ thuật chuyên ngành để khám phá chúng.
Thám hiểm ống dung nham ngoài hành tinh
Nhưng loại robot nào có thể làm điều đó?
Cách tốt nhất để vào các ống dung nham này là thông qua giếng trời. Đó là một lỗ mở ở trên trần của ống dung nham bị sập. Điều đó cho phép truy cập vào ống mà không cần có bất kỳ thao tác khoan phức tạp nào.
Laura Kerber, một nhà địa chất tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, CA và các đồng nghiệp đã đề xuất sử dụng robot leo núi để khám phá các ống dung nham trên Mặt trăng và điều tương tự có thể hoạt động trên Sao Hỏa. Robot thám hiểm được gọi là Moon Diver (Tạm dịch: Thợ lặn Mặt trăng).
Khi các phi hành gia Apollo đến thăm Mặt trăng, họ không bao giờ khoan sâu hơn khoảng 2,9 mét (9,5 ft). Nhưng các bức tường của giếng trời và ống dung nham trên Mặt trăng có thể dày hàng chục mét. Trên Sao Hỏa cũng sẽ tương tự như vậy, thậm chí các bức tường có thể dày hơn nhiều.
Nếu chúng ta có thể bố trí để thực hiện một nhiệm vụ đưa robot lên Sao Hỏa để khám phá các ống dung nham, thì sẽ có rất nhiều mục tiêu. Trung tâm Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) đã thu thập các vị trí của hơn 1.000 lối vào hang động tiềm năng trên Sao Hỏa, nhiều trong số đó là giếng trời của các ống dung nham. Nó được gọi là Danh mục Hang động Sao Hỏa Toàn cầu.
-
- Nhiều lối vào các hang động và giếng trời ống dung nham mà USGS đã xác định trên Sao Hỏa nằm ở Vùng Tharsis sau núi lửa. Trong hình ảnh này, mỗi dấu chấm màu đỏ là một lối vào tiềm năng. (Ảnh: Danh mục ứng cử viên hang động toàn cầu USGS / Mars).
Nếu sao Hỏa có những manh mối về khả năng sự sống cổ xưa, thì nơi hứa hẹn nhất để tìm kiếm chính là bên trong những ống dung nham này. Nằm sâu dưới lòng hành tinh, sự sống cuối cùng của Sao Hỏa cổ xưa có thể còn tồn tại. Ở dưới đó, nó sẽ được bảo vệ khỏi các tia vũ trụ và các hạt gây hại từ Mặt trời, chiếu rọi xuống hành tinh.
Hệ mặt trời non trẻ là một nơi hỗn loạn hơn nhiều khi sao Hỏa cổ đại có khí hậu ấm áp và ẩm ướt. Các tác động do va chạm thiên thạch lớn với các hành tinh là phổ biến hơn, và các hang động dung nham cũng có thể cung cấp nơi ẩn náu cho bất cứ sự sống nào khi đó.
Các bức tường của các hang động này có thể là nơi tốt nhất để tìm bằng chứng về sự sống trước đây trên Sao Hỏa. Như ông Perkins viết trong bài báo của mình, “Những dấu hiệu như vậy có thể bao gồm các hóa chất hữu cơ, có thể phát huỳnh quang dưới những bước sóng ánh sáng nhất định. Hoặc có thể tìm thấy tàn dư của màng sinh học được tạo ra bởi các cộng đồng vi khuẩn. Hoặc nếu không có dấu hiệu sự sống rõ ràng như vậy, các dấu hiệu khác của sự sống, chẳng hạn như các sợi vi sinh vật hóa thạch hoặc thậm chí các tế bào hóa thạch, có thể xuất hiện trong các khoáng chất trên tường của các hang động đó mà vẫn còn được bảo tồn’’.
Video giới thiệu về lối vào các hang động khổng lồ trên Sao Hỏa và Mặt Trăng.
Với mỗi nhiệm vụ robot thành công trên Sao Hỏa, các thiết kế nhiệm vụ của chúng ta sẽ ngày càng tinh vi hơn. Khi sự hiểu biết của chúng ta về Sao Hỏa tăng lên, chúng ta sẽ thiết kế các nhiệm vụ để khám phá các câu hỏi ngày càng cụ thể hơn. NASA vẫn đang tiếp tục nghiên cứu sao Hỏa, tàu vũ trụ Perseverance, đang hướng đến miệng núi lửa Jezero để tìm kiếm dấu hiệu của sự sống cổ xưa. Vị trí đó đã được chọn sau một quá trình lựa chọn nghiêm ngặt.
Và thật tuyệt vời khi thấy những khám phá trong tương lai có thể là dấu hiệu cuối cùng của sự sống trên sao Hỏa cổ đại. Đó cũng hoàn toàn có thể là nơi trú ngụ của những con người đang sinh sống trên hành tinh Sao Hỏa này.
Ánh Dương
Theo Universetoday
