Xe tự hành Zhurong được lên sao Hỏa trong sứ mệnh Tianwen-1 của Trung Quốc. Ra mắt vào tháng 7/2020, xe thám hiểm robot hạ cánh trên bề mặt hành tinh đỏ ngày 15/5/ 2021. Xe tự hành được đưa đến một đồng bằng rộng lớn bán cầu bắc của Sao Hỏa, có tên gọi là Utopia Planitia, gần ranh giới giữa vùng đất thấp nơi tàu vũ trụ hạ cánh và vùng cao nguyên phía nam.

 

Khu vực này được chọn vì địa bàn gần các bờ biển được cho là cổ đại và những đặc điểm bề mặt thú vị khác, nơi xe thám hiểm có thể tìm kiếm bằng chứng về sự tồn tại của nước hoặc băng.

Một khối băng lớn dưới lòng đất đã được xác định ở một phần gần đó của đồng bằng Utopia Planitia năm 2016 bằng radar từ Tàu quỹ đạo Trinh sát Sao Hỏa của NASA. Sau khi hạ cánh, xe tự hành Zhurong di chuyển khoảng 1,9 km về phía nam, chụp ảnh các tảng đá, cồn cát và hố va chạm , đồng thời thu thập dữ liệu radar xuyên đất trên đường đi.

Radar xuyên đất phát hiện những đặc điểm dưới lòng đất bằng phương pháp phát các xung điện từ vào lòng đất và thu tín hiệu phản xạ trở lại từ bất kỳ cấu trúc dưới bề mặt nào mà thiết bị đi qua. Xe tự hành Zhurong sử dụng hai tần số radar—tần số thấp tiếp cận sâu hơn (~80 mét) nhưng ít chi tiết hơn và tần số cao hơn được sử dụng cho những nghiên cứu mới nhất, cho thấy các đặc điểm chi tiết hơn nhưng chỉ tiếp cận ở độ sâu hơn ~4,5 mét.

Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, chụp ảnh phần đất dưới bề mặt của sao Hỏa sẽ giúp làm sáng tỏ lịch sử địa chất của hành tinh, những điều kiện khí hậu trước đây và sự hiện diện của nước hoặc băng mà hành tinh này có thể có hiện nay hoặc trong quá khứ.

Điểm hạ cánh và đường đi của xe tự hành Zhurong, các ô màu vàng trên các khu vực được quan tâm đặc biệt. Ảnh Cục quản lý khoa học quốc gia Trung Quốc

Các nhà khoa học đã nhìn thấy một số cấu trúc uốn cong và dốc xuống trong lòng đất trong đất sao Hỏa, được xác định là những miệng hố va chạm bị chôn vùi, cũng như những sườn dốc của địa tầng khác có nguồn gốc chưa rõ ràng. Các nhà nghiên cứu không tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào về nước hoặc băng trong 5 mét đất trên cùng.

Ảnh radar của những cấu trúc sâu hơn cho thấy các lớp trầm tích do các đợt lũ lụt và lắng đọng trong quá khứ để lại, nhưng g không tìm thấy bằng chứng nào về nước trong giai đoạn ngày nay. Nhưng các nhà nghiên cứu không loại trừ khả năng nước sâu hơn 80 mét, có thể được phát hiện bằng radar.

Trong bài báo mới, các nhà nghiên cứu đối chiếu dữ liệu từ sao Hỏa với radar xuyên mặt đất được thu thập trước đó trên mặt trăng, cho thấy cấu trúc dưới bề mặt nông khác nhau rất nhiều.

Trong trường hợp bề mặt nông của sao Hỏa chứa một số đặc điểm riêng biệt hiển thị trên radar , 10 mét trên cùng của mặt trăng có những lớp địa chất mịn nhưng không có bằng chứng về các cấu trúc khác như vách của miệng hố va chạm, mặc dù cũng bị thiên thạch bắn phá. Nhưng những vách các miệng hố va chạm quan sát thấy ở độ sâu lớn hơn trên mặt trăng, bị chôn vùi dưới lớp mảnh vụn mịn dày 10 mét.

Bản đồ, hình ảnh và hình ảnh radar của phản xạ tín hiệu từ vách dốc mà xe tự hành Zhurong đi qua. Ảnh Cục quản lý khoa học quốc gia Trung Quốc

Sự khác biệt có thể do bầu khí quyển, bầu khí quyển của sao Hỏa chỉ bằng 1% thể tích ít ỏi của Trái đất, nhưng mặt trăng không có bầu khí quyển. Về cơ bản không có sự bảo vệ của khí quyển, bề mặt của mặt trăng bị bắn phá bởi nhiều thiên thạch micromet nhỏ nhất phá hoại bề mặt, làm xói mòn những đặc điểm địa hình quy mô nhỏ hơn và để lại các lớp vật chất mịn.

Ngược lại, bề mặt của sao Hỏa không phải chịu nhiều tác động của các thiên thạch cỡ micromet do những vật thể nhỏ hơn này bị đốt cháy trong khí quyển. Ở những khu vực do Zhurong chụp ảnh, sự chôn vùi bởi trầm tích do gió thổi đến cũng có thể bảo vệ các miệng hố va chạm không xói mòn. Một trong những miệng hố được chụp ảnh có vành lộ ra trên bề mặt, nhưng phần miệng hố còn lại bị chôn vùi.

Yi Xu, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích: "Chúng tôi tìm thấy rất nhiều đụn cát trên bề mặt tại địa điểm hạ cánh, do đó có thể miệng hố này nhanh chóng bị cát chôn vùi và sau đó lớp phủ này làm giảm phong hóa không gian, vì vậy chúng tôi có thể nhìn thấy hình dạng đầy đủ của những vách miệng hố này.

Thông tin và hình ảnh về phần đất dưới bề mặt sao Hỏa được trình bày trong một bài báo, đăng trên tạp chí Geology.