Khoáng vật trên Sao Hỏa là thứ đã xuất hiện ở Trái Đất từ thế kỷ 19?

Hematit là khoáng chất có thể được tìm thấy trong nhiều loại đá mácma, đá biến chất và trầm tích khác nhau trên Trái Đất. Do hàm lượng sắt cao nên hematit có màu đỏ rực rỡ.

Trong một nghiên cứu của Đại học Bang Pennsylvania, các tác giả Peter J. Heaney và nghiên cứu sinh Si Athena Chen đã phân tích các mẫu hematit từng được thu thập vào thế kỷ 19 và tìm ra bí mật to lớn - đây là một hợp chất nghèo sắt có chứa nước bên trong.

Thực tế từ những năm 1840, hai học giả Rudolf Hermann và August Breithaupt trong các nghiên cứu riêng biệt đã phát hiện ra hematit nghèo sắt chứa nước. Tuy nhiên vào đầu những năm 1900, các nhà khoáng vật học sử dụng phiên bản sơ khai của các công cụ chẩn đoán hiện đại đã bác bỏ các phát hiện này.

Các nhà nghiên cứu Heaney và Chen đã thu thập các mẫu đá cũ từ nghiên cứu ban đầu của Hermann và Breithaupts để kiểm tra lại. Sử dụng nhiều phương pháp tiên tiến bao gồm dùng quang phổ hồng ngoại và nhiễu xạ tia X, họ khám phá ra rằng các khoáng chất này thiếu nguyên tử sắt, nhưng thay vào đó lại bao gồm các phân tử hydroxyl (sự kết hợp của hydro và ôxy) hay chính là một dạng nước được lưu trữ trong khoáng chất.

Năm 2004, tàu thám hiểm Opportunity của NASA tìm thấy các vật thể có cấu trúc tròn trên sao Hỏa. Một số nhà nghiên cứu cho rằng đó là sinh vật của Sao Hỏa – một sinh vật bậc thấp tương tự nấm trên Trái Đất. Nhưng đa số gọi nó là "đá việt quất" vì tin đó là đá và có hình dạng như quả việt quất. Thiết bị nhiễu xạ tia X trang bị trên tàu xác định những vật thể này là hematit. Song với kỹ thuật thời đó người ta chưa xác định được nó là hematit khan (thiếu nước) hay có thể có hydrohematit (dạng khoáng chất sắt ngậm nước).

Sau khi tiến hành các thí nghiệm, Chen và Heaney phát hiện ra trong môi trường kiềm, nước, nhiệt độ phù hợp, hydrohematite có thể kết tủa ra ngoài, tạo thành các lớp trầm tích. Đó chính là điều kiện của Sao Hỏa cổ đại, khi hành tinh chưa khô cạn như bây giờ. “Phần lớn bề mặt sao Hỏa được hình thành khi bề mặt ẩm ướt hơn và các ôxit sắt kết tủa từ nước đó'', Heaney cho biết.

Vì thế các nhà nghiên cứu tin rằng các khối tròn trong bức ảnh của NASA chính là hydrohematite. Các khối hydrohematite của Trái Đất được cho là cũng hình thành tại chỗ, nhưng vì ít vùng có điều kiện phù hợp với loại khoáng vật này như ở Sao Hỏa nên nó kém phổ biến hơn.

Sự xuất hiện phong phú của khoáng chất này cũng giúp giải thích màu đỏ đặc trưng của sao Hỏa. Nếu đó quả thật là hydrohematite, sẽ là tin vui lớn cho các nhà khoa học bởi hydromematit ngậm rất nhiều nước, sẽ là nguồn tài nguyên đáng kể cho các căn cứ Sao Hỏa, theo Space.

Minh Hoa (t/h)