Nhờ những quan sát từ tàu thám hiểm sao Hỏa Curiosity và Perseverance của NASA, các nhà khoa học biết được trong quá khứ cổ đại, nước từng chảy khắp bề mặt sao Hỏa với hồ, sông, suối và thậm chí có thể là một đại dương khổng lồ bao phủ một diện tích lớn ở bán cầu bắc của hành tinh này.

Tuy nhiên, lượng nước đó đã thất thoát đáng kể vào khoảng 3,5 tỉ năm trước, biến mất vào không gian cùng với phần lớn bầu khí quyển của sao Hỏa. Các nhà khoa học tin rằng sự thay đổi mang tính bước ngoặt này xảy ra sau khi hành tinh đỏ mất toàn bộ từ trường - vốn có tác dụng bảo vệ khí quyển trước các luồng tích điện từ mặt trời.

Trong một nghiên cứu mới được công bố trực tuyến trên tạp chí Kỷ yếu Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ ngày 20.9, các nhà khoa học đã tìm ra nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự kiện mất nước trên sao Hỏa, đó là hành tinh này quá nhỏ nên về lâu dài không thể giữ được lượng nước trên bề mặt.

Đồng tác giả nghiên cứu Kun Wang, trợ lý giáo sư về Trái đất và khoa học hành tinh tại Đại học Washington, Mỹ, cho biết trong một tuyên bố: "Số phận của sao Hỏa đã được quyết định ngay từ đầu''.

Các nhà khoa học tin rằng, có thể có một ngưỡng yêu cầu nhất định về kích thước của các hành tinh đá đủ để giữ được nước đảm bảo cho sự sống và kiến tạo địa tầng, nhưng sao Hỏa chưa đạt tới ngưỡng này.

Nhóm nghiên cứu - dẫn đầu bởi Zhen Tian, ​​một sinh viên tốt nghiệp trong phòng thí nghiệm của Wang - đã tiến hành đo lường sự phong phú của các đồng vị khác nhau của kali có trong các thiên thạch sao Hỏa niên đại 200 triệu năm đến 4 tỉ năm. Kali ở đây được coi là một chất đánh dấu các nguyên tố và hợp chất dễ bay hơi.

Họ phát hiện ra rằng sao Hỏa trong quá trình hình thành mất nhiều chất bay hơi hơn đáng kể so với Trái đất, trong khi khối lượng của hành tinh đỏ nhỏ hơn Trái đất tới 9 lần. Tuy nhiên, sao Hỏa lại giữ các chất bay hơi tốt hơn so với Mặt trăng của Trái đất và tiểu hành tinh Vesta rộng 530km - cả hai đều nhỏ hơn và khô hơn nhiều so với hành tinh đỏ.

"Nghiên cứu này nhấn mạnh rằng có một giới hạn kích thước nhất định để hành tinh có vừa đủ nhưng không quá nhiều nước để phát triển một môi trường bề mặt có thể sinh sống được" - đồng tác giả Klaus Mezger, thuộc Trung tâm Không gian và Môi trường sống tại Đại học Bern, Thụy Sĩ, cho biết.

Những kết quả này sẽ giúp định hướng các nhà thiên văn học trong việc tìm kiếm các hành tinh ngoại có thể sinh sống được trong các hệ Mặt trời khác.

Các nhà khoa học cũng cho rằng sao Hỏa ngày nay vẫn còn các tầng chứa nước dưới lòng đất có khả năng hỗ trợ sự sống. Và các mặt trăng như Europa của Sao Mộc và Enceladus của Sao Thổ cũng có chứa các đại dương khổng lồ bên dưới bề mặt băng bao phủ, có thể hỗ trợ sự sống.