Sau gần một thập kỷ hoạt động trên quỹ đạo Sao Hỏa, tàu vũ trụ MAVEN của NASA lần đầu tiên quan sát trực tiếp được một quá trình mà các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ là thủ phạm chính khiến Hành tinh Đỏ mất đi bầu khí quyển.
Phát hiện này có thể giúp giải đáp câu hỏi lớn về việc làm thế nào Sao Hỏa từ một thế giới có khả năng tồn tại sự sống với sông ngòi và ao hồ lại biến thành sa mạc băng giá, gần như không có không khí như ngày nay.
Mặc dù Sao Hỏa hiện tại khô khan và lạnh lẽo, bề mặt của nó lại mang những bằng chứng không thể chối cãi về một quá khứ "ẩm ướt" hơn nhiều.
Các đặc điểm địa hình như thung lũng sông cổ, lòng hồ cạn và các khoáng chất chỉ hình thành khi có nước cho thấy sự tồn tại của các hồ nước kéo dài, thậm chí có thể là biển cạn, trên bề mặt Sao Hỏa hàng tỷ năm trước.
Tuy nhiên, để nước lỏng tồn tại, Sao Hỏa cần một bầu khí quyển dày đặc hơn nhiều để giữ nhiệt và duy trì áp suất bề mặt cao hơn.
Trong thập kỷ qua, giới khoa học đã thu thập nhiều bằng chứng cho thấy gió mặt trời-dòng hạt ion hóa liên tục phát ra từ Mặt Trời-và bức xạ đã bào mòn phần lớn bầu khí quyển của Sao Hỏa.
Một trong những cơ chế quan trọng nhất đằng sau sự xói mòn này là quá trình "phún xạ" (sputtering). Trong đó, các hạt năng lượng cao từ gió mặt trời va chạm với thượng tầng khí quyển của hành tinh, truyền đủ năng lượng cho các nguyên tử trung hòa, giúp chúng thoát khỏi lực hấp dẫn của Sao Hỏa và bay vào không gian.
Bà Shannon Curry, điều tra viên chính của sứ mệnh MAVEN tại Đại học Colorado Boulder và là người đứng đầu nghiên cứu mới, ví von: "Nó giống như bạn thực hiện một cú nhảy 'thả bom' xuống bể bơi (ôm đầu gối để mặt nước bị tác động mạnh nhất). Trong trường hợp này, 'quả bom' chính là các ion nặng từ Mặt Trời lao rất nhanh vào bầu khí quyển và làm văng các nguyên tử và phân tử trung hòa ra ngoài."
Mặc dù phún xạ từ lâu đã được coi là yếu tố then chốt trong quá trình biến đổi khí hậu của Sao Hỏa, đây là lần đầu tiên quá trình này được quan sát trực tiếp.
Sử dụng dữ liệu thu thập trong 9 năm từ tàu MAVEN, bà Curry và các đồng nghiệp đã ghi lại được hiện tượng phún xạ đang diễn ra trên Sao Hỏa ngày nay.
Theo bà Curry, những kết quả này xác lập vai trò của phún xạ trong sự mất mát bầu khí quyển của Sao Hỏa và trong việc xác định lịch sử của nước trên Sao Hỏa.
Để xác định đầy đủ liệu phún xạ có thực sự là động lực chính gây ra biến đổi khí hậu lâu dài của Sao Hỏa hay không, các nhà khoa học sẽ cần phải nhìn lại hàng tỷ năm trong quá khứ bằng cách sử dụng các mô hình, dữ liệu đồng vị và các manh mối khí hậu cổ đại.
