Bản giao hưởng từ sao Hỏa

Mô hình tàu đổ bộ SEIS. Ảnh: NASA/JPL-CALTECH

Máy đo địa chất cực nhạy của InSight, được gọi là Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), có thể thu được những rung động dù nhỏ nhất từ sâu dưới lòng đất. Công cụ này được sản xuất và cung cấp bởi cơ quan vũ trụ đến từ Pháp, Center National d’Études Spatiales (CNES).

SEIS được thiết kế để nghe được những chuyển đồng địa chất của sao Hỏa. Các nhà khoa muốn nghiên cứu cách mà các sóng địa chất của những trận động đất này di chuyển qua các lớp đất đá. Từ đó, các nhà khoa học có thể biết được cấu trúc bên trong của sao Hỏa.

Tuy nhiên, sau khi máy đo địa chất được lắp đặt, sao Hỏa bỗng trở nên lặng im. Không có thay đổi cho đến tháng tư vừa qua, và những âm thanh thu được từ trận động đất đầu tiên khá kì lạ. Nó có tín hiệu địa chấn tần số cao hơn rất nhiều so với những gì nhóm nhà khoa học đã nghe được trước đó. Trong số 100 chuyển động địa chất được phát hiện cho đến nay, có khoảng 21 chuyển động trong số đó được xem là động đất. Phần còn lại cũng có thể là những trận động đất, nhưng các nhà khoa học cũng không loại trừ những nguyên khác.

Các trận động đất.

NASA đã đăng tải hai bản thu âm hai trận động đất đặc biệt mà SEIS phát hiện trên soundcloud, một trang mạng xã hội chia sẻ nhạc trực tuyến. Hai trận động đất này xảy ra vào ngày 22/5/2019 (ngày thứ 173 trên sao Hỏa, Sol 173) và ngày 25/7/2019 (Sol 235). Thấp hơn nhiều so với ngưỡng nghe của con người, những âm thanh được gửi về từ SEIS phải được tăng tốc và xử lý để có thể nghe được. Cả hai đều được ghi lại bằng “cảm biến băng tần rất rộng” trên SEIS. Thiết bị này có độ nhạy cao hơn ở tần số thấp hơn so với các cảm biến thời gian ngắn. Mọi người có thể tìm và nghe hai bản thu âm này bằng tên của chúng ở Soundcloud.

Trận động đất ở Sol 173 có cường độ 3,7 độ và trận động đất Sol 235 có cường độ khoảng 3,3. Mỗi trận động đất đều là những chuyển động rất nhẹ. Riêng Sol 235 trở nên đặc biệt mạnh ở cuối. Cả hai đều cho thấy rằng bề mặt sao Hỏa là sự kết hợp giữa lớp vỏ Trái đất và Mặt trăng. Các vết nứt trên lớp vỏ Trái đất theo thời gian được nước lấp đầy mang theo nhiều chất khoáng mới. Điều này cho phép các sóng âm tiếp tục, không bị gián đoạn khi chúng đi qua các vết gãy cũ. Các lớp vỏ khô hơn như Mặt trăng bị rạn và nứt ra sau nhiều tác động, làm tán âm trong trong hàng chục phút thay vì cho phép chúng di chuyển theo một đường thẳng. Vậy nên ở sao Hỏa, với bề mặt có hàng ngàn miệng núi lửa, khá giống với Mặt trăng, sóng địa chất sẽ reo trong một phút hoặc lâu hơn, trong khi các trận động đất ở trên Trái đất có thể đến và đi trong vài giây.

Âm thanh cơ học và gió giật

SEIS không gặp nhiều khó khăn trong việc xác định các trận động đất rất nhẹ, nhưng với đôi tai nhạy cảm đó cũng đồng nghĩa với việc thu rất nhiều tạp âm, buộc các nhà khoa học phải dành hàng giờ để lọc. Theo thời gian, họ đã phát hiện ra cách nhận diện các âm thanh khác nhau. Có những âm đơn giản để nghe, cũng có những âm rất khó để phát hiện, tuy nhiên những điều đó làm cho sự hiện diện của InSight trên sao Hỏa trở nên chân thật hơn bao giờ hết đối với những người làm việc với con tàu.

“Cảm giác nghe những âm thanh đó rất tuyệt, đặc biệt là lúc đầu, khi bạn nghe những rung động đầu tiên từ tàu đổ bộ.” Constantinos Charalambous, thành viên nhóm khoa học InSight tại Imperial College London, người làm việc với các cảm biến SP, chia sẻ. “Cứ như thể bạn có thể tưởng tượng ra những gì đang diễn ra trên sao Hỏa vậy.”

Charalambous và Nobuaki Fuji, thuộc viện Vật lý và Địa cầu Paris, đã cung cấp các mẫu âm thanh và đăng tải lên YouTube. Bạn đọc có thể tìm kiếm với tên “Listen to NASA’s InSight at Work on Mars.”

Vào ngày 6/3/2019, một máy ghi hình trên cánh tay robot đã quét mặt trước của tàu đổ bộ. Điều đó cũng tạo ra tạp âm trong đoạn băng thu được từ SEIS. Gió giật cũng có thể tạo ra tiếng ồn. Nhóm nghiên cứu luôn cố gắng tìm kiếm các trận động đất, và họ nhận ra hoàng hôn là một trong những thời điểm tốt nhất. Vào ban ngày, ánh sáng Mặt trời làm ấm không khí và tạo ra nhiều gió, hơn là vào ban đêm.

Buổi tối cũng là lúc những âm thanh kỳ dị, mà nhóm InSight đã đặt tên là “dinks and donks,” xuất hiện nhiều hơn. Họ biết rằng chúng đến từ các bộ phận mỏng trong máy đo địa chất giản ra, co lại và mất nhiệt chính là lý do. Tương tự khi chúng ta nghe tiếng “tích tắc” sau khi tắt xe, bởi lúc này động cơ bắt đầu co lại, làm mát.

Nếu quan tâm, bạn đọc cũng có thể lắng nghe những âm “dinks donks” này ở đoạn ghi âm được thu lại ngay sau khi Mặt trời lặn vào ngày 16/7/2019 (Sol 226). Nếu nghe kỹ chúng ta cũng có thể nhận ra được tiếng huýt sáo kỳ lạ mà nhóm nghiên cứu cho rằng có thể là do sự can thiệp từ thiết bị điện tử của máy địa chấn.

Quả là sao Hỏa vẫn còn rất nhiều bí ẩn để chúng ta khám phá.