Một nghiên cứu mới do Ikuo Katayama từ Đại học Hiroshima và Yuya Akamatsu từ Viện Nghiên cứu Địa động lực Biển Nhật Bản dẫn đầu đã tìm thấy bằng chứng mới cho thấy có thể tồn tại nước lỏng sâu bên trong Sao Hỏa.

Dựa trên tốc độ lan truyền của sóng địa chấn đo được trong các trận động đất trên Sao Hỏa (marsquakes), các nhà khoa học vào năm 2024 đã đề xuất rằng dưới bề mặt hành tinh này có nước lỏng ở độ sâu từ 7,1 đến 12,4 dặm (11,5 - 20 km).

"Nhiều nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng nước từng xuất hiện trên Sao Hỏa hàng tỷ năm trước," Katayama cho biết. "Nhưng mô hình của chúng tôi cho thấy nước lỏng vẫn tồn tại trên Sao Hỏa ngày nay."

Nghiên cứu tập trung vào sóng P và sóng S, hai loại sóng địa chấn di chuyển dưới lòng đất. Ảnh: Istock

Giống như các nghiên cứu trước, phát hiện mới này dựa trên dữ liệu địa chấn thu thập từ thiết bị SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), một phần của sứ mệnh InSight của NASA. Đây là máy đo địa chấn đầu tiên hoạt động trên Sao Hỏa, thực hiện nhiệm vụ từ năm 2018 đến 2022.

Nghiên cứu tập trung vào sóng P và sóng S, hai loại sóng địa chấn di chuyển dưới lòng đất. Sóng P là loại nhanh nhất, di chuyển theo kiểu nén và giãn giống như sóng âm thanh. Trong khi đó, sóng S di chuyển chậm hơn, dao động theo phương vuông góc với hướng truyền của nó. Đặc biệt, sóng S không thể đi qua chất lỏng, vì chất lỏng không hỗ trợ chuyển động này.

Bằng cách phân tích những sóng này, các nhà khoa học có thể xác định mật độ và thành phần vật chất bên dưới bề mặt Sao Hỏa, từ đó phát hiện sự hiện diện của nước hoặc đá. Họ đo lường cường độ sóng cũng như thời gian chúng di chuyển đến thiết bị đo, qua đó suy ra cấu trúc bên trong của hành tinh Đỏ.

Thông qua phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã xác định được hai vùng chuyển tiếp trong dữ liệu địa chấn, cho thấy sự thay đổi đột ngột về đặc tính vật chất bên trong Sao Hỏa ở độ sâu từ 6,2 đến 12,4 dặm (10 - 20 km).

Phát hiện này thách thức một số nghiên cứu trước đây, vốn cho rằng những biến đổi địa chấn này là kết quả của các lớp dung nham, vật chất từ các vụ va chạm thiên thạch, hoặc sự chuyển đổi từ đá xốp sang đá rắn ở độ sâu khoảng 12 dặm (20 km).

Theo nhóm nghiên cứu Nhật Bản, các khe nứt trong lớp đá xốp có thể chứa nước, hình thành một mạng lưới nước ngầm ẩn dưới lòng Sao Hỏa.

Thử nghiệm trên đá Trái Đất để xác minh giả thuyết

Để kiểm chứng phát hiện này, các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm trên đá diabase (dolerite) từ Rydaholm, Thụy Điển. Loại đá này có nhiều điểm tương đồng với đá trên Sao Hỏa, và khi tiếp xúc với nước, chúng tạo ra dấu hiệu địa chấn tương tự với dữ liệu thu thập được từ SEIS.

Trước đó, một số nghiên cứu đã ước tính rằng Sao Hỏa có thể chứa đủ nước ngầm để hình thành một đại dương toàn cầu sâu từ 0,62 đến 1,24 dặm (1 - 2 km).

"Nếu thực sự tồn tại một lượng lớn nước lỏng như vậy, điều này có thể mở ra khả năng Sao Hỏa có hoặc từng có hoạt động sinh học ở cấp độ vi sinh vật," Katayama nhận định.

Tuy nhiên, việc tiếp cận nguồn nước sâu này và kiểm tra bất kỳ dấu hiệu sự sống nào trong đó vẫn là một thách thức lớn với công nghệ hiện tại.

Phát hiện mới này tiếp tục làm dày thêm bằng chứng về khả năng Sao Hỏa vẫn đang giữ một phần nước của nó, làm tăng thêm hy vọng về việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất trong tương lai.