Khi nhiệm vụ thám hiểm bắt đầu vào tháng 11 năm 2018, NASA đã sử dụng tàu đổ bộ Insight để nghiên cứu động đất trên sao Hỏa, trắc địa, thay đổi nhiệt và môi trường. Nhiệm vụ được hoàn thành trong vòng hai năm. Chỉ một năm rưỡi sau, NASA đã công bố loạt báo cáo nghiên cứu đầu tiên trên bề mặt Sao Hỏa. Một trong những nghiên cứu được công bố trên tạp chí Natural Geophysics đã chia sẻ một số kết quả thú vị về từ trường của Sao Hỏa. Mạnh hơn 10 lần so với dự kiến. Cảm biến từ tính của Insight đã giúp phát hiện này có thể, và nó đã giúp các nhà khoa học giải quyết những bí ẩn quan trọng về sự hình thành và sự tiến hóa tiếp theo của Sao Hỏa. Miệng núi lửa nông này nằm trong khu vực Elysium Planitia – một vùng đồng bằng bằng phẳng phía bắc của đường xích đạo sao Hỏa. NASA đã chọn khu vực này vì nó kết hợp cấu trúc đỉnh phẳng, độ cao thấp và đá hiếm khi bị nghiền nát để cho phép Insight thăm dò bên trong Sao Hỏa. Trước nhiệm vụ này, từ trường sao Hỏa được ước tính từ các vệ tinh trên quỹ đạo với khoảng cách trung bình hơn 150 km.
Cảm biến trên Sao Hỏa phát hiện ra nguồn từ. Cái nhìn sâu sắc vào tàu đổ bộ. Ảnh: NASA / JPL-Caltech
Catherine Johnson, Giáo sư Khoa học Trái đất, Đại dương và Khí quyển tại Đại học British Columbia, là nhà nghiên cứu chính của Viện Khoa học Hành tinh (PSI). Một ẩn số lớn nhất trong nhiệm vụ là lực từ trong một khu vực nhỏ. Nhóm nghiên cứu đã đặt cảm biến từ tính đầu tiên lên bề mặt để thu được manh mối mới về cấu trúc và bầu khí quyển bên trong Sao Hỏa. Cường độ từ trường được ghi nhận bởi Insight gấp 10 lần cường độ từ trường được NASA dự đoán. Đo từ trường sẽ giúp hiểu được bản chất và sức mạnh của từ trường Sao Hỏa trong hàng tỷ năm.
Trước đây, dự đoán về từ trường của Sao Hỏa xuất phát từ sự tồn tại của đá trên bề mặt hành tinh tinh thể. . Gây ra từ trường cục bộ và từ trường tương đối yếu. Dựa trên dữ liệu được thu thập bởi MAVEN và các nhiệm vụ khác, các nhà khoa học dự đoán rằng từ trường đột nhiên biến mất khoảng 4.2 tỷ năm trước. Trong vài trăm triệu năm tới, điều này khiến gió mặt trời dần dần quét qua bầu khí quyển sao Hỏa, khiến bề mặt sao Hỏa khô ráo ngày nay. Hầu hết các tảng đá trên bề mặt Sao Hỏa còn quá trẻ để tiếp xúc với từ trường trước, vì vậy nhóm nghiên cứu tin rằng nó phải đến từ sâu hơn dưới lòng đất.
Johnson giải thích: “Chúng tôi đang xem xét chôn những tảng đá cũ hàng trăm mét và 10 km dưới mặt đất. Nếu không có dữ liệu từ tính và thông tin địa chất do Insight cung cấp, rất khó để suy ra điều này.” Kết hợp với thông tin từ các nghiên cứu từ tính về quỹ đạo sao Hỏa trong quá khứ, Johnson và các đồng nghiệp hy vọng có thể xác định chính xác loại đá nào được từ hóa và tuổi của chúng. Những nỗ lực này sẽ được hỗ trợ bởi các nhiệm vụ trong tương lai để nghiên cứu các loại đá trên sao Hỏa, như xe tự động Mars 2020 của NASA, các nhiệm vụ Rosalind Franklin và Mars 1 (HX-1) của ESA. ) – Mô phỏng sự tương tác giữa gió mặt trời, Sao Hỏa (trái) và Trái đất (phải). Ảnh: NASA
Từ kế sâu sắc cũng có thể thu thập dữ liệu về hiện tượng tồn tại trong bầu khí quyển sao Hỏa và không gian xung quanh trái đất. Giống như Trái đất, Sao Hỏa cũng tiếp xúc với gió mặt trời, đó là một dòng các hạt tích điện phát ra từ mặt trời và mang từ trường của nó đến không gian liên hành tinh của IMF. Nhưng vì sao Hỏa không có từ quyển, nó ít được bảo vệ bởi các sự kiện thời tiết và gió mặt trời, cho phép tàu đổ bộ nghiên cứu tác động của cả hai trên bề mặt hành tinh, điều mà các nhà khoa học trước đây đã có. Không thể làm điều này.
Một khám phá thú vị khác là cách từ trường của Sao Hỏa dao động giữa ngày và đêm. Các xung ngắn sẽ xảy ra vào khoảng nửa đêm và chỉ kéo dài trong vài phút. Các nhà khoa học suy đoán rằng những thay đổi này là do sự tương tác giữa bức xạ mặt trời, IMF và các hạt trong bầu khí quyển phía trên.
Trong tương lai, nhóm Insight hy vọng rằng những nỗ lực của họ sẽ thu thập dữ liệu trên từ trường bề mặt. Các trường sẽ trùng với rãnh MAVEN, cho phép chúng so sánh và thu thập dữ liệu. Sự thay đổi của từ trường theo thời gian sẽ rất hữu ích để nghiên cứu cấu trúc dẫn điện của Sao Hỏa và nhiệt độ bên trong của nó. Ngoài ra, điều thú vị là phép đo radio băng tần X sẽ hiển thị trạng tháiMức độ mà sao Hỏa “hoán đổi” bằng cách xoay quanh trục của nó sẽ giúp tiết lộ bản chất thực sự của hạt nhân của hành tinh.