Sự sống có thể xuất hiện nếu có nước. Tuy nhiên, việc tìm kiếm nước lỏng trên Sao Hỏa khô và lạnh là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn: Mặc dù Sao Hỏa sở hữu một lượng lớn băng nhưng trên thực tế, nước lỏng chỉ có thể lưu lại trên bề mặt Sao Hỏa trong vài phút, ngay cả trong bầu khí quyển loãng cũng như vậy, nước sẽ biến thành hơi nước.
Trước đây, các nhà khoa học đã quan sát thấy phản xạ sáng ở cực Nam của Sao Hỏa, và đặt ra nghi vấn rằng liệu đây có phải là bằng chứng về sự tồn tại của nước lỏng trên Sao Hỏa?
Tờ "Geophysical Research Letters" đưa ra một bài báo vào ngày 29 tháng 7 theo giờ địa phương, cho biết một nhóm quốc tế do các nhà nghiên cứu Isaac B. Smith và Dan Lalich từ Đại học York ở Canada dẫn đầu đã sử dụng radar xuyên đất để phân tích các đặc tính điện của quỹ đạo, khu vực đo lường và tuyên bố rằng trên Hành tinh Đỏ, cách cực Nam một dặm, thứ mà chúng ta vẫn cho rằng là hồ "chảy" có thể không phải là nước, thay vào đó là montmorillonite đất sét ngậm nước (một khoáng chất phân lớp bao gồm các aluminosilicat ngậm nước cực mịn).
Lalich cho biết: "Trong vài năm qua, những phản xạ sáng này thường chiếm ưu thế trên các tiêu đề vì các nhà khoa học tin rằng chúng là đặc điểm của nước lỏng dưới băng. Tuy nhiên, dựa trên hiểu biết của chúng tôi về môi trường Sao Hỏa, băng vẫn chưa đạt đến điều kiện tan chảy". Ngay cả trên hành tinh của chúng ta, hiếm khi có thể sử dụng radar để quan sát phản xạ dưới lòng đất sáng hơn phản xạ trên bề mặt.
Năm 2018, hai nhóm nghiên cứu làm việc trên dữ liệu từ tàu thăm dò sao Hỏa Mars Express của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) đã công bố một phát hiện đáng ngạc nhiên: Tín hiệu từ một thiết bị radar phản xạ ngoài cực nam của hành tinh đỏ dường như tiết lộ một hồ nước ở lớp dưới bề mặt. Tuy nhiên, nhóm nhà khoa học tại NASA và Đại học Bang Arizona (ASU) đã tìm thấy hàng chục phản xạ radar tương tự xung quanh cực nam sau khi phân tích một bộ dữ liệu rộng hơn của tàu Mars Express. Theo các nhà khoa học, nhiều nơi ở những khu vực này quá lạnh để nước ở trạng thái lỏng.
Các nhà nghiên cứu đã điều tra chi tiết dữ liệu của radar tiên tiến (MARSIS), phát hiện tầng điện ly ngầm trên Sao Hỏa. MARIS là radar xuyên đất được phát triển cho Sao Hỏa với độ sâu phát hiện lên đến 3 dặm. Lalich và các cộng sự đã phân tích hằng số điện môi thu được bởi radar xuyên đất và ước tính sự khác biệt về hằng số điện môi giữa băng và đáy của nắp cực theo cường độ phản xạ.
Sau đó, họ so sánh giá trị ước tính với các phép đo montmorillonite trong phòng thí nghiệm. Smith cho biết: "Sao Hỏa chứa một lượng lớn montmorillonite, đặc biệt là ở Nam bán cầu. Thực tế này, cùng với các đặc điểm radar đo được montmorillonite trong điều kiện nhiệt độ thấp, cho thấy nó có khả năng là câu trả lời cho bí ẩn về hồ Sao Hỏa".
Lalich chỉ ra rằng: Sử dụng dữ liệu quan sát, họ đã tái tạo thành công đất sét ngậm nước, có nghĩa là nước lỏng không phải là điều kiện cần thiết cho phản xạ sáng. Ông nói: "Điều này hơi trái với những gì chúng ta mong đợi. Hồ nước dưới chỏm băng Sao Hỏa ban đầu được các nhà nghiên cứu kỳ vọng rằng nó thực sự là nước lỏng. Nhưng chúng tôi nghĩ giả thuyết montmorillonite có nhiều khả năng hơn và phù hợp hơn với các quan sát".
Hiện tại, các nhà khoa học vẫn đang háo hức để tìm các thành tạo địa chất khác trên hành tinh đỏ.
Theo báo cáo của tạp chí Science, các nhà khoa học mới đây cho rằng một lượng nước rất lớn trên Sao Hỏa cổ đại có thể đã bị chôn vùi bên dưới bề mặt của hành tình này, thay vì bị thoát ra ngoài không gian như những dự đoán ban đầu. Phát hiện mới có thể giúp giải thích một cách hợp lý hơn sự biến mất của nước trên Sao Hỏa, vốn là một nguồn tài nguyên dồi dào trên hành tinh này từ hàng tỷ năm trước.
Thông qua mô hình và dữ liệu thu thập từ tàu thăm dò Sao Hỏa mới đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California đã phát hiện một lượng lớn (30 - 99%) lượng nước trên hành tinh đỏ có thể đã biến mất khỏi bề mặt thông qua một quá trình địa chất, được gọi là hydrat hóa lớp vỏ, khiến cho nước bị ẩn bên dưới lớp đá của Sao Hỏa.
Bằng chứng về sự tồn tại của nước trong quá khứ trên Sao Hỏa có thể tìm thấy trên khắp bề mặt của nó, nơi các lòng hồ khô cạn và các vách đá đã chứng minh rằng bề mặt này được tạo hình bởi chất lỏng từ hơn 3 tỷ năm trước. Trong nhiều năm, các nhà khoa học tin rằng nước trên Sao Hỏa đã bị bốc hơi và biến mất vào không gian, để lại một bề mặt khô cằn như hiện tại.
Nhưng quá trình đó cần rất nhiều thời gian. Tốc độ nước có thể thoát ra khỏi bầu khí quyển, so với tổng lượng nước từng có trên Sao Hỏa, là không phù hợp với những quan sát của các nhà khoa học. "Nếu quá trình đó kéo dài 4 tỷ năm, nó cũng chỉ làm biến mất một phần nhỏ lượng nước", một trong những tác giả của nghiên cứu cho biết.