Từ lâu nước vẫn được xem là quan trọng đối với sự phát triển của sự sống. Đó là lý do vì sao các nhà khoa học rất chú trọng đến việc dò tìm các nguồn nước trong hệ thái dương của chúng ta. Giờ đây, Cơ quan Không gian Hoa Kỳ, thường gọi tắt là NASA, đã xác nhận là có nước đóng băng trên Sao Hỏa. Trong câu chuyện 'Khoa học và Đời sống' hôm nay, Nguyễn Lê xin mang đến quý thính giả một số phát hiện mới liên quan đến nước trên Sao Hỏa và trên hành tinh của chúng ta, dựa trên tường trình của các Thông tín viên đài VOA: Mario Ritter, Elizabeth Stern và Jerilyn Watson.
Khám phá mới của NASA là một bước tiến lớn trong công cuộc dò tìm những điều kiện hỗ trợ cho sự sống trên hành tinh đỏ. Đây là một phát hiện của một phi thuyền không gian Mỹ có tên là Tàu đổ bộ Phượng Hoàng. Phi thuyền này hạ cánh xuống vùng cực bắc của Sao Hỏa vào ngày 25 tháng 5 năm nay. Trong năm 2002, một phi thuyền không gian khác của NASA là Mars Odyssey đã quan sát được những đặc điểm gợi ý là người ta có thể tìm thấy những khối lượng nước lớn trên Sao Hỏa.
Tàu đổ bộ Phượng Hoàng được trang bị một cánh tay máy để đào bới. Ngày 15 tháng 6, cánh tay máy đào một cái lỗ sâu khoảng 7 centimét trên mặt Sao Hỏa. Lỗ này có chứa những hạt li ti của một chất liệu màu nhạt. Thoạt tiên, các nhà khoa học không biết chắc chất liệu này là cácbon điôxít bị đóng băng, hoặc là muối, hoặc là nước đóng băng.
Những hình ảnh do Tàu đổ bộ Phượng Hoànng chụp được cho thấy các hạt đó vẫn còn nằm nguyên tại chỗ một ngày sau đó. Nhưng đến ngày 19 tháng 6, chúng đã biến mất. Các nhà khoa học tin rằng các hạt đó đã bốc hơi rồi, vì vậy, nếu chúng là muối thì chúng không thể bay hơi như thế được. Chúng cũng ở dạng cứng lâu hơn chất cácbon điôxít. Hai yếu tố này đủ để cho cơ quan NASA loan báo rằng cuối cùng thì nước đóng băng đã được trực tiếp quan sát trên Sao Hỏa.
Ông Doug McCuistion là giám đốc Chương trình Sao Hỏa của Cơ quan NASA. Theo ông, khám phá của Tàu đổ bộ Phượng Hoàng chứng minh rằng kế hoạch của NASA nhằm truy tầm nguồn nước trong công cuộc thám hiểm hành tinh đỏ đã thành công.
Tàu đổ bộ đã tìm cách đào thêm một số lỗ nữa, nhưng nó chạm phải một lớp đất cứng phía dưới mặt đất. Các nhà nghiên cứu tin rằng điều này có thể có nghĩa là có nước đóng băng ngay dưới mặt Sao Hỏa tại nơi tàu Phượng Hoàng hạ cánh.
Cơ quan Nasa muốn tiến hành thử nghiệm để xem nước trên Sao Hỏa trong quá khứ có từng ở thể lỏng hay không. Các cuộc thử nghiệm hóa học sẽ cho biết nước đã xuất hiện trên hành tinh này như thế nào.
Tàu đổ bộ Phượng Hoàng cũng có khả năng kiểm tra chất đất của Sao Hỏa. Tàu được trang bị một máy phân tích khí nóng--gọi tắt theo tên tiếng Anh là TEGA. Thiết bị này có thể nung nóng đất lên đến 1 ngàn độ bách phân. Kế đó, thiết bị này phân tích những loại khí phát sinh từ việc nung nóng đất đó để xác định xem loại đất này có chứa những chất gì. Các nhà khoa học Mỹ sẽ bỏ ra nhiều tuần lễ để nghiên cứu những kết quả phức tạp của các cuộc thử nghiệm đầu tiên do thiết bị TEGA thực hiện.
Tuy nhiên, hiện nay các nhà khoa học đã hiểu biết rất nhiều về chất đất của Sao Hỏa, so với trước đây. Ông Sam Kounaves là khoa học gia cao cấp đặc trách công tác nghiên cứu các của thử nghiệm hóa học chất lỏng do tàu đổ bộ Phượng Hoàng tiến hành. Ông nói rằng chất đất của Sao Hỏa rất giống chất đất được tìm thấy tại các thung lũng ở Nam Cực. Theo ông Kounaves, những kết quả sơ khởi cho thấy chất đất này có chứa một số chất dinh dưỡng cần thiết cho sự sống theo quan niệm của chúng ta.
Một công trình nghiên cứu do các nhà khoa học Mỹ thực hiện đã gợi ý rằng hiện tượng băng tan trong vùng Biển Bắc Cực đang đe dọa tầng đất bị đóng băng vĩnh cửu ở đó. Công trình nghiên cứu này phát hiện ra rằng tốc độ tăng nhiệt của khí hậu ở miền bắc Alaska, Canada và nước Nga có thể tăng lên khi số băng trên biển tan nhanh. Trong những thời kỳ như thế, sự gia tăng nhịp độ tăng nhiệt có thể nhanh hơn gấp 3 lần so với nhịp độ tăng nhiệt trung bình trong thế kỷ 21 được dự báo trong những công trình nghiên cứu trước đây.
Công trình nghiên cứu mới này là thành quả lao động của các nhà khoa học thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia và Trung tâm Dữ liệu Băng Tuyết Quốc gia của Hoa Kỳ. Những phát hiện mới được loan báo trong tháng trước trên tập Tin thư về Nghiên cứu Địa vật lý do Hội liên hiệp Địa vật lý Mỹ ấn hành.
Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia của Hoa Kỳ nói rằng công trình nghiên cứu của họ một phần dựa trên những sự kiện xảy ra vào mùa hè năm ngoái. Vào thời gian đó, mức băng trên biển Bắc Cực giảm bớt hơn 30 phần trăm dưới mức trung bình. Nhiệt độ không khí trên đất liền trong miền tây Bắc Cực tăng lên một cách bất thường trong thời gian giữa tháng 8 và tháng 10 năm ngoái, tức là cao hơn 2 độ bách phân so với nhiệt độ trung bình trong thời gian từ năm 1978 đến năm 2006.
Các nhà khoa học Mỹ chưa rõ liệu mức băng thấp có liên quan gì với nhiệt độ cao trên đất liền hay không. Họ đã xem xét những ước tính về khí hậu thay đổi được cung cấp bởi một chương trình gọi là Mô hình Hệ thống Khí hậu Cộng đồng. Những công trình nghiên cứu trước đó gợi ý rằng khi lớp băng trên biển trở nên quá mỏng thì nó có thể tạo ra một thời kỳ băng tan đột ngột trên đất liền kéo dài từ 5 đến 10 năm.
Các nhà khoa học thấy rằng tốc độ tăng nhiệt trên đất liền ở Bắc Cực nhanh hơn gấp 3 lần rưỡi tốc độ tăng nhiệt được dự báo trong các công trình nghiên cứu trước đây. Họ ghi nhhận rằng nhiệt độ lên cao nhất trên các vùng nước biển. Nhưng các chương trình điện toán gợi ý rằng nhiệt độ thường tăng trong những giai đoạn như thế, đặc biệt là vào mùa thu. Trong một thời kỳ băng tan đột ngột, nhiệt độ dọc theo vùng duyên hải phía bắc của Alaska, Canada và Nga có thể tăng thêm đến 5 độ bách phân vào mùa thu.
Các nhà khoa học đã điều tra về ảnh hưởng của sự tăng nhiệt đột ngột đối với tầng đất bị đóng băng vĩnh cửu. Họ khám phá ra rằng việc băng tan đột ngột trên biển có thể dẫn tới sự tan biến của lớp băng vĩnh cửu này ở những vùng mà tầng đất đã bị đe dọa.
Một trong những mối lo ngại của các nhà khoa học là sẽ xuất hiện những lớp gọi là talik--tức là lớp băng vĩnh cửu nằm bên trên tầng đất bị đóng băng thường trực và bên dưới tầng đất bị đóng băng trong vài khoảng thời gian trong năm. Các lớp talik này giữ nhiệt, do đó nó có thể làm cho lớp băng vĩnh cửu bị tan rã nhanh hơn nữa.
Theo ghi nhận của Trung tâm Nghiên cứu Khí quyển Quốc gia của Hoa Kỳ, người ta tin rằng các lớp đất ở Bắc Cực có chứa 30% hay nhiều hơn nữa tổng số cácbon được tích trữ trong đất trên toàn thế giới. Các nhà khoa học chưa biết chắc điều gì sẽ xảy ra cho số cácbon này khi các lớp đất ấm dần lên và lớp băng vĩnh cửu tan rã. Một điều có thể xảy ra là việc băng tan sẽ làm cho có thêm nhiều khí cácbon điôxít hơn được nhã vào không khí. Khí cácbon điôxít đã được xác nhận là có liên quan đến việc khí quyển của Trái Đất ấm dần lên.
Một bản báo cáo mới nói rằng những khu vực có nhiều người cư trú nhất ở Thụy Sĩ đã trải qua những mùa đông với lượng tuyết rơi ở mức thấp kỷ lục trong 20 năm qua. Khoa học gia Christoph Marty nói rằng những khu vực này đã bị mất từ 20 đến 60 phần trăm những ngày có tuyết trong những năm vừa kể. Những mất mát lớn như thế chưa từng xảy ra kể từ khi con người bắt đầu ghi chép số lượng tuyết rơi hơn một thế kỷ trước đây.
Theo định nghĩa của báo cáo này, một ngày có tuyết là một ngày có lượng tuyết rơi nhiều hơn mức trung bình được ghi nhận trong lịch sử. Những ngày có tuyết là một vấn đề lớn đối với ngành công nghiệp thể thao mùa đông ở Thụy Sĩ. Việc thiếu tuyết trong năm 2006 và 2007 đã làm cho nhiều sự kiện thể thao bị hủy bỏ và số du khách đến nước này bị giảm sút hẳn đi.
Ông Christoph Marty là một nhà khoa học làm việc tại Viện nghiên cứu Tuyết và Nạn Tuyết Lở của Liên bang Thụy Sĩ tại Davos. Ông đã tra cứu những tài liệu được lưu trữ của 34 trạm khí tượng ghi chép về lượng tuyết rơi trong khoảng thời gian ít nhất là 60 năm qua. Những phát hiện của ông được loan báo trong các bản Tin thư về Nghiên cứu Địa vật lý do Hội liên hiệp Địa vật lý Mỹ ấn hành.
Những trạm khí tượng được ông Marty nghiên cứu tọa lạc ở độ cao từ 200 mét đến 800 mét trên mặt nước biển. Công trình nghiên cứu của ông cho thấy số ngày có tuyết không thay đổi gì nhiều trong 40 năm tính từ năm 1948. Tuy nhiên, số ngày này sụt giảm nhanh vào những năm cuối của thập kỷ 1980. Trong cùng thời gian đó, nhiệt độ khí quyển của Trái Đất tăng lên.
Khoa học gia Christoph Marty không trực tiếp gắn liền hiện tượng số ngày có tuyết sụt giảm với những bằng chứng về khí hậu thay đổi. Ông nói rằng sự thay đổi đột ngột về số ngày có tuyết diễn ra tại những trạm khí tượng trong các đô thị, khu vực nông thôn và vùng rừng núi. Ông cho biết rằng một điều kiện thời tiết như là hơi nóng bốc ra từ trung tâm các thành phố đã không làm cho số ngày có tuyết bị thay đổi một cách đột ngột 20 năm trước đây.
Ông Marty nói rằng, thay vào đó, một tình hình kết hợp nhiều điều kiện thời tiết với nhau có thể là nguyên nhân gây ra tình trạng giảm sút số ngày có tuyết. Một trong những điều kiện đó có thể là nạn ô nhiễm không khí ở Châu Âu đã giảm bớt, và điều này đã có tác động là cho phép có nhiều ánh nắng hơi làm ấm mặt đất. Điều thứ hai có thể đã xảy ra là tình trạng áp suất cao vào mùa đông trên bầu trời khu vực trung Âu trong những năm đầu của thập kỷ 1990. Tình trạng này đã tạo ra những giọt mưa rất nhỏ trong những vùng trũng, nhưng đồng thời nó cũng giúp cho các vùng đồi núi nhận được nhiều ánh nắng hơn
Khoa học gia Marty tin rằng tình trạng khí hậu thay đổi sẽ có một tác động đáng tiếc trong tương lai. Điều kiện thời tiết ấm hơn không phải là một tin tốt đối với các sinh hoạt thể thao mùa đông trong khu vực núi Alps. Theo ông, tác động này có thể làm cho nhiệt độ và số ngày có tuyết không trở lại mức độ bình thường của chúng trước năm 1988.
