Sao Hỏa là hành tinh thứ 4 tính từ Mặt Trời (hay còn gọi là Hành tinh đỏ) có màu đỏ. Thoạt nghe, nhiều người sẽ cho rằng đây là điều chẳng đáng phải bàn cãi vì ngay cái tên của nó cũng đã cho thấy như vậy. Tuy nhiên, trên thực tế, lý thuyết này hiện vẫn đang nằm trong vòng tranh luận, thách thức sự khám phá của giới khoa học.
Đến nay, các chuyên gia mới chỉ đưa ra được lời giải thích đơn giản về màu sắc của sao Hỏa là do tầng phong hóa hoặc lớp vật chất trên bề mặt chứa rất nhiều ôxít sắt – hợp chất giống màu máu và màu gỉ sắt. Nhưng vấn đề là tại sao Hành tinh đỏ lại có nhiều sắt và bị oxy hóa như vậy?
Tất cả bắt đầu từ 4,5 tỷ năm trước khi hệ Mặt trời mới hình thành với nhiều hành tinh mang theo sắt. Được tôi luyện ở khu vực trung tâm của những ngôi sao đã chết từ lâu, các nguyên tố nặng xoáy quanh hàng loạt đám mây khí, bụi – “tiền thân” của Mặt trời và các hành tinh. Khi Trái đất vẫn còn là một hành tinh trẻ và nóng chảy, lượng lớn sắt trên đó đã chìm xuống phần lõi. Nhóm khoa học NASA nghĩ rằng kích thước nhỏ hơn của sao Hỏa (với lực hấp dẫn yếu hơn) cho phép nó không chỉ có lõi chứa sắt mà sắt còn tồn tại phong phú ở cả các lớp trên.
Sao Hỏa trong quá khứ liệu có mang màu đỏ như hiện nay? (Ảnh: NASA/ESA/Hubble Team)
Loại sắt thô này vốn có màu đen bóng. Nó chỉ biến thành màu đỏ khi được tiếp xúc với lượng oxy đủ để chuyển hóa sang sắt (III) oxit – hợp chất gồm hai nguyên tử sắt và ba nguyên tử oxy. Câu hỏi đặt ra là tại sao lại có nhiều sắt trên bề mặt sao Hỏa bị ôxy hóa hoặc phản ứng với oxy? Chắc chắn, sự phong hóa (tình trạng đá bị phân hủy do tác động của thời tiết) là một trong những lý do quan trọng nhưng cách thức cụ thể của quá trình này hiện vẫn gây tranh cãi xoay quanh 3 giả thuyết chính.
Giả thuyết thứ nhất, nguyên nhân có thể bắt nguồn từ những cơn mưa dông xuất hiện trên sao Hỏa ẩm ướt thời cổ đại đã làm cho sắt bị gỉ khi tầng phong hóa tiếp xúc với nguyên tử oxy được giải phóng từ các phân tử nước.
Giả thuyết thứ hai, quá trình oxy hóa xảy ra qua hàng tỉ năm, khi ánh sáng Mặt trời phá vỡ carbon dioxide cùng các phân tử khác trong khí quyển, sản xuất chất oxy hóa như hydrogen peroxide và ozone.
Giả thuyết thứ ba, theo đề xuất của nhóm khoa học Đan Mạch năm 2009, những cơn bão bụi trên sao Hỏa mới chính là câu trả lời, bằng cách phá vỡ các tinh thể thạch anh cũng tồn tại trong tầng phong hóa, kết quả là làm xuất hiện một bề mặt giàu oxy.
Bởi vì cho đến nay chưa ai có thể đưa ra lời giải thích thuyết phục, vì vậy màu sắc của Hành tinh đỏ vẫn tiếp tục là bí ẩn lớn trong lĩnh vực thiên văn học.
