Khi quyen Sao Hoa la lop cac chat khi hay cac hat chat ran va chat long nho bay lo lung quanh hanh tinh Sao Hoa va đuoc giu lai boi luc hap dan cua Sao Hoa. Tu nhung quan sat đau tien cho đen nay, khi quyen Sao Hoa luon lo ra nhu mot the gioi vua khac la va vua quen thuoc.


Lich su kham pha Nguoi đau tien chi ra cac bang chung khoa hoc ve su hien dien cua mot khi quyen tren Sao Hoa la William Herschel bang quan sat ve cac dau hieu cua may va khoi qua kinh vien vong nam 1783. Bon nam sau đo, Johann Schroter cung co nhung ket luan tuong tu bang quan sat cua ong .
Tuy nhien nam 1830, Beer va Madler, sau khi xay dung đuoc mot kinh vien vong tot hon, đa cho nhung quan sat phu đinh: "Gia thuyet ve cac cham trong giong may tren Sao Hoa la vo can cu." Du vay, y tuong ve mot bau khi quyen nhieu hoi nuoc tren Sao Hoa van đuoc nhieu nguoi ung ho, nhu vao nam 1870, Richard Procter tham chi con cho rang Sao Hoa co bien ca va su song.
Thuc te la nhung nam cuoi the ky 19, cac quan sat qua kinh thien van đa gap phai kho khan trong viec phan tich cac chi tiet tren be mat Sao Hoa. Cac vung sang va toi tren be mat đa đuoc cho la cac luc đia va đai duong. Sao Hoa đa đuoc tin la co lop khi quyen day. Cac nha thien van hoi đo đa biet chu ky tu quay quanh truc cua Sao Hoa (va do đo đo dai cua mot ngay tren Sao Hoa) gan bang so voi Trai Đat; va ho cung đa biet Sao Hoa co truc nghieng so voi mat phang quy đao quanh Mat Troi, do vay cung co cac mua. Nguoi ta cung đa quan sat thay cac lop bang tren 2 cuc cua Sao Hoa co lai va no rong ra theo tung mua. Su thay đoi nay đa đuoc cho la su phat trien theo mua cua cac loai thuc vat. Tu đai thien van Lowell, Percival Lowell đa con quan sat thay ca cac "kenh đao Sao Hoa". Ong đa đua ra gia thuyet ve mot he thong tuoi tieu nuoc cua mot nen van minh tren Sao Hoa.
Gia thuyet ve kenh đao Sao Hoa va hoi nuoc tren Sao Hoa gay ra mot cuoc tranh cai vao đau the ky 20. Nam 1909, Campbell  cong nhan viec khong thay dau hieu cua hoi nuoc, nguoc lai voi nhung gi Vesto Slipher va Frank Very khang đinh. Vao đau the ky 20, nguoi ta đa dan nhan ra rang Sao Hoa rat kho va co ap suat khi quyen rat thap. Nam 1908 Lowell, dua vao đo đac he so phan xa, uoc luong ap suat be mat khoang 87 millibar (0,087 ap suat khi quyen Trai Đat), mot ket qua phu hop voi cac quan sat cua Vaucouleurs sau đo.
Voi cac quan sat quang pho, chi tiet ve thanh phan khi quyen Sao Hoa dan đuoc sang to bat đau tu thap ky 1930. Walter Adams va Theodore Dunham vao nhung nam nay khong tim thay dau hieu cua hoi nuoc va oxy trong quang pho Sao Hoa. Nha thien van Gerard Kuiper la nguoi đau tien khang đinh su hien dien cua than khi vao khoang nam 1947, 1948. Nito đa đuoc biet la thanh phan chinh cua khi quyen Trai Đat cuoi the ky 19 , nen vao đau thap ky 1950, nguoi ta cung đua ra gia thuyet rang khi quyen Sao Hoa chua nhieu nito va than khi chi la thanh phan nho . Gia thuyet nay tinh đen viec nito la chat kho phat hien boi quan sat quang pho tu Trai Đat đe giai thich cac ket qua am tinh ve chat khi nay.
Tuy nhien, phai đoi đen ky nguyen cua du hanh vu tru, thi bau khi quyen Sao Hoa moi thuc su đuoc nghien cuu chi tiet. Buc anh chup can canh đau tien cho thay cac ho loi lom do va cham voi thien thach đe lai tren be mat giong nhu hoang mac, đa đuoc gui ve boi tau tham hiem Mariner 4 nam 1965. Sao Hoa lo ra nhu mot sa mac khong lo nhat cua he Mat Troi voi mot bau khi quyen đac trung boi cac đam bui oxide sat mau hong troi lo lung. Tiep đo tin hieu phan tich quang pho va chup anh cua tau Mariner 9 cho thay cac lop bui day va suong mu bang kho cung su ton tai cua cac đam may ti chua nuoc đa tren Sao Hoa. Hai tau đo bo Viking 1 va Viking 2 đa gui mot luong du lieu khong lo tu nam 1976 đen nam 1982, cho thay nhieu chi tiet ve mot cau truc khi quyen co ca tang đoi luu va tang binh luu gom chu yeu la than khi voi cac lop may nuoc đa va đa than khi nam o ranh gioi cac tang nay. Trong vong mot thap ky tro lai đay, mot loat cac cuoc tham hiem voi su hop tac quoc te rong lon chua tung thay đa tim đen muc tieu Sao Hoa. Hien nay, cac du lieu ve Sao Hoa va bau khi quyen cua no đang tro ve Trai Đat voi mot toc đo bung no, bao gom mot so kham pha nhu dau hieu kha ro ve su ton tai cua nuoc long trong qua khu cung nhu be chua nuoc đa ngam hien tai cua Sao Hoa, su co mat cua khi methan (CH4) trong cac vung khi quyen đia phuong ...


Hieu biet hien đai ve khi quyen Sao Hoa = Khi quyen Sao Hoa ngay nay =
Ngay nay Sao Hoa co mot bau khi quyen voi khi hau sa mac. Vao ban ngay, lop bui lo lung trong khi quyen tao nen bau troi mau hong. Luc hoang hon va binh minh, bau troi tro nen co mau xanh lam.


 Cac so lieu co ban   = Thanh phan  =
Khi quyen Sao Hoa đuoc tao thanh chu yeu (95,32% the tich) boi khi cac-bo-nic (CO2). No rat mong, voi khoi luong tong cong la 2,5 × 1016 kilogam, thap hon 1% khoi luong khi quyen Trai Đat (do đo ap suat cung thap hon 1% ap suat khi quyen Trai Đat). Nhieu nha khoa hoc cho rang trong qua khu, tung ton tai bau khi quyen day hon nhieu va nuoc tung chay thanh song đo ra bien tren Sao Hoa. Ngay nay chi con lai mot luong rat it (210 ppm) hoi nuoc đuoc thay trong tang khi quyen thap cua Sao Hoa, thinh thoang tu lai thanh nhung dai may nuoc đa hoac, trong vai truong hop hiem, cac con suong mu nuoc đa. Cung đuoc tim thay voi luong nho trong khi quyen Sao Hoa la nito (2,7%), oxy (0.13%), CO (0.08%), va cac khi hiem nhu neon (2,5 ppm), argon (1,6%), krypton (0.3ppm) va xenon (0,08ppm).


 = Ap suat  =
Ap suat khi quyen be mat Sao Hoa trung binh la khoang 6 milibar o "muc nuoc bien". Ap suat nay thay đoi rat lon theo mua, dao đong trong khoang 4 đen 8,7 milibar, do khi cac-bo-nic bi ngung tu thanh tuyet roi xuong cac cuc vao mua đong. Viking 1 va Viking 2 đa đo đuoc thay đoi ap suat theo mua khoang 26%. Luong thay đoi nay tuong đuong voi luong tuyet cac-bo-nic day vai met roi xuong cac cuc.
Ap suat khi quyen Sao Hoa giam theo ham mu (phan bo Boltzmann) theo đo cao. Cu len cao them 7,7 km, ap suat lai giam mot nua (ty le cao khoang 11,1 km). Do vay, ap suat thay đoi manh theo đo cao thap cua be mat Sao Hoa, noi cao nhat la đinh nui Olympus Mons, cao +27 km (so voi "muc nuoc bien" cua Sao Hoa) co ap suat 0,5 milibar, bang 1/17 noi thap nhat la long chao Hellas, sau -4 km, co ap suat 8,4 milibar.


 = Nhiet đo be mat  =
Nhiet đo trung binh be mat la 200K, nhung nhiet đo nay thay đoi rat manh giua ban ngay va ban đem, dao đong len toi khoang 50K, do khi quyen Sao Hoa qua mong khong giu đuoc nhiet. Nhiet đo cung thay đoi giua cac mua. Nhiet đo nay giam dan theo đo cao o gan be mat, giam khoang 1,5K khi len cao moi kilomet.


 = Gio, bui va may  =

Mac du khi quyen Sao Hoa mong, gio luon thoi kha manh tren Sao Hoa, đu suc cuon tung lop bui rat min tren be mat Sao Hoa. Toc đo gio nhe khoang 2 đen 7 m/s vao mua he, trung binh khoang 5 đen 10 m/s vao mua thu, va manh khoang 17 đen 30 m/s, vao nhung mua bao bui.
Đuoc gio cuon tu mat đat len, cac lop bui luon troi noi trong khi quyen Sao Hoa. Chung co mau vang va đo, do chua nhieu oxide sat (giong đat đo tren Trai Đat). Chung tao nen bau troi mau đo cua Sao Hoa vao ban ngay. Chung la thanh phan chu yeu giup giu am khi quyen Sao Hoa, giam chenh lech nhiet đo ngay va đem . Thinh thoang gio loc xoay manh thoi bung len cac đot bao bui che phu toan Sao Hoa. Su xuat hien đot ngot nay thay đoi hoan toan khi hau Sao Hoa trong vai tuan, roi tan đi nhanh chong. Bui cua Sao Hoa cung gay ra hien tuong vao luc hoang hon va binh minh, bau troi cua Sao Hoa lai tro nen mau xanh lam, nguoc lai voi Trai Đat (bau troi xanh lam ban ngay va đo luc hoang hon va binh minh). Đieu nay la do ham tan xa cua bui Sao Hoa toa ra đeu moi huong voi buoc song anh sang đo, nhung la tap trung ve phia truoc voi buoc song anh sang xanh lam. Khi Mat Troi o gan đuong chan troi, anh sang toi mat đat đi qua lop khi quyen day theo huong thang ve phia truoc, voi cac anh sang đo bi tan xa ra huong khac tren đuong đi, con anh sang xanh lam roi thang xuong đat. Khi Mat Troi khuat duoi đuong chan troi, su xuat hien cua cac đam may tren cao co the phan chieu anh sang xanh lam xuong đat.

May tren Sao Hoa la do hoi nuoc va khi cac-bo-nic thuong xuyen ngung đong thanh cac hat đa nho li ti, troi lo lung. Chung tao nen cac dai may trang, thinh thoang co anh vang do lan bui vao. Cac dai may ti nuoc đa thuong o đo cao chung 16 km, trong khi may than khi đa nam o đo cao tu 40 đen 100 km. Viec ngung tu cua hoi nuoc thanh may cho thay su bao hoa hoi nuoc tai cac vung khi quyen đia phuong cua Sao Hoa va co the la dau hieu quan trong trong nghien cuu chu trinh bien đoi hoi nuoc cung nhu khi tuong cua khi quyen Sao Hoa .


 Cau truc cac tang khi quyen  Cau truc thang đung cua cac tang khi quyen Sao Hoa, gom thay đoi cua ap suat va nhiet đo theo đo cao, đuoc quyet đinh boi su can bang cua cac dong đoi luu va cac dong di chuyen cua nang luong nhiet (nhu viec hap thu nang luong Mat Troi boi khi quyen va su that thoat ra ngoai khong gian do buc xa).
Khi quyen Sao Hoa ve co ban co tang đoi luu va tang binh luu ro ret.


 = Tang đoi luu  =
Tang đoi luu cao đen 40 km voi nhiet đo giam dan theo đo cao. Tai ranh gioi giua tang đoi luu va binh luu, nhiet đo tuong đoi on đinh khoang 120K. Luong bui lon trong khi quyen Sao Hoa đa đay cao tang đoi luu len nhu vay (so voi khi quyen Trai Đat chi khoang 10 đen 18 km).
O tang đoi luu, hai thanh phan chinh quyet đinh cau truc khi quyen la CO2 va bui khi quyen. CO2 buc xa nhanh nhiet ra khong trung, tai đieu kien nhiet đo cua Sao Hoa, lam nguoi nhanh khi quyen vao ban đem. Cac hat bui hap thu tot nang luong Mat Troi va phan phoi đeu nhiet luong trong tang đoi luu. Trong nhung đot bao bui, anh huong cua bui cang ro, lam thay đoi nhiet đo ngay đem đang ke.
Su thay đoi nhiet đo o tang đoi luu, tren pham vi toan Sao Hoa, tuan theo dao đong ngay đem đeu đan, đong bo voi vi tri Mat Troi, đoi khi goi la "thuy trieu nhiet".


 = Tang binh luu  =
Tang binh luu tren Sao Hoa thuong nam trong khoang đo cao tu 70 km đen 140 km.
Trong tang binh luu, nhiet đo dao đong trong khoang tu 120K đen 130K (tuc la khoang -153°C đen -143 °C). Len tren ranh gioi binh luu, nhiet đo lai tang theo đo cao.
Trong tang nay va cac tang cao hon cua Sao Hoa, khong ton tai may nuoc đa va bui, tuy nhien đoi khi co quan sat thay may than khi đa. Cac may than khi đa co the đat toi đo cao 100 km.


 = Tang tren cung  =
Tren 100 km, cau truc khi quyen đuoc đinh đoat boi cac qua trinh phan ly cac phan tu, duoi hap thu buc xa Mat Troi. Tia tu ngoai cua Mat Troi lam ion hoa cac phan tu khi dan đen hang loat cac phan ung hoa hoc phuc tap. Cac phan tu bi phan ly, tro nen nhe hon, co xu huong bay len tren cao, tham chi thoat khoi suc hut Sao Hoa. Cac phan tu nang tong hop trong cac phan ung hoa hoc roi xuong duoi thap. Nhiet đo o tang tren cung khoang 300K.


 Cac qua trinh đong luc va khi tuong  Ve co ban, cac qua trinh đong luc trong khi quyen Sao Hoa rat giong voi cac qua trinh đong luc tren khi quyen Trai Đat. Ly do la cac nguyen ly vat ly đeu xuat phat tu cac phuong trinh thuy đong luc hoc giong nhau. Cac mo hinh du bao khi tuong tren Sao Hoa nhu mo hinh GFDL, LMD/AOPP tren tam vi mo đeu tach lam hai phan chinh, phan tinh toan đong luc hoc, cho thay su tuong tac tren toan cau, va phan tinh toan truyen xa đia phuong, cho thay qua trinh bien đoi khi tuong tai vung đia phuong duoi tac đong cua nguon nhiet la nang luong Mat Troi. Cac mo hinh nay dung lai nguyen ven tinh toan đong luc hoc cua cac mo hinh du bao khi tuong tren Trai Đat. Điem khac nhau duy nhat giua du bao khi tuong tren Trai Đat va Sao Hoa la qua trinh truyen xa đia phuong, trong đo bui va may Sao Hoa đong vai tro quan trong.
Cac vi du ve su giong nhau giua đong luc hoc khi quyen Sao Hoa va Trai Đat co the đuoc the hien qua su co mat cua vong hoan luu Hadley, tao nen gio mau dich, cac song nhiet, cac cuon xoay (bao). Su tuong tu trong chuyen đong cua Sao Hoa quanh Mat Troi cung tao ra chu trinh tuan hoan ngay đem, va chu ky tuan hoan theo mua cua thoi tiet.
Điem khac biet trong qua trinh truyen xa đia phuong, voi su co mat cua bui, tao nen nhung hien tuong đong luc hoc rat đac trung, noi bat la hien tuong thoi tung bui tu mat đat vao khi quyen. Đay la mot hien tuong co tinh nhieu loan ngau nhien cao, chua đuoc hieu ky luong. Mac du hien tuong nay xay ra tren quy mo đia phuong, voi luc nang bui ty le voi ung suat gio tai be mat, van thuong xuyen quan sat thay su nang bui len khoi mat đat co the xay ra đong loat tren pham vi toan cau, tao nen cac mua bao bui. Hien chua co co che vat ly nao đuoc xay dung đe giai thich moi lien he giua bao bui toan cau va cac con loc bui đia phuong. Đay la mot trong cac nguon tao ra sai so lon cho cac co gang du bao khi tuong tren Sao Hoa.


= Qua trinh tien hoa =
Theo cac ket qua nghien cuu tu truoc đen nay, co the tom tat qua trinh tien hoa cua khi quyen Sao Hoa tu khi hanh tinh nay hinh thanh cung he Mat Troi nhu sau. Khi moi hinh thanh, khi quyen Sao Hoa co le đa rat giong voi khi quyen Sao Kim va khi quyen Trai Đat vao cung thoi điem đo. Nghia la cac khi quyen nay đeu co ap suat co 106-107 Pascal, gom chu yeu la khi cacbonic va mot phan nito. Giai đoan tiep theo, giong nhu tren Trai Đat, đa phan khi cacbonic phan ung voi khoang san tren be mat, va bi hap thu trong cac khoang san nay, khien ap suat khi quyen giam dan. Khong giong voi Trai Đat va Sao Kim, Sao Hoa co trong truong nho hon vi khoi luong be hon, do đo van toc vu tru cap hai nho. Buc xa cuc tim tu Mat Troi pha huy cac khi o tang tren cung thanh cac nguyen tu co khoi luong nho, va qua va cham nhiet, co van toc lon hon van toc vu tru cap hai cua Sao Hoa. Cac nguyen tu nay thoat dan khoi suc hut yeu cua Sao Hoa, lam khi quyen nay ngay cang mong đi. Khoi luong nho be cua Sao Hoa cung khong giup no giu nhiet nang lau nhu Trai Đat hay Sao Kim. Cac hoat đong nui lua, von co tac dung phong vao khi quyen nguon than khi cac chat khi moi, bi nhanh chong cham dut do tieu thu nhanh nhiet nang trong long hanh tinh nay. Khong co nguon cung ung moi va bi mat mat do cac qua trinh đa mieu ta, khi quyen Sao Hoa tro nen mong nhu ngay nay.


Nhung đieu can giai đap Mo hinh ve qua trinh tien hoa cua khi quyen Sao Hoa mieu ta o tren khong giai thich het moi chi tiet đa quan sat đuoc.
Mot trong cac cau hoi con đang nam trong tieu điem kham pha la "nuoc cua Sao Hoa đa đi đau?". Cac dau vet be mat ve su xoi mon đat đa cua nuoc hay cac long song suoi đo ra bien đa can cho thay ro nuoc va hoi nuoc đa tung ton tai tren Sao Hoa. Tai sao ngay nay nuoc đa bien mat?
Nhieu gia thuyet đa đuoc đat ra. Đang ke nhat la gia thuyet ve hien tuong hieu ung nha kinh khong hoi phuc va va cham thien thach. Gia thuyet đau tien cho rang than khi trong khi quyen Sao Hoa đa lam nong bau khi quyen đen muc lam tang kha nang boc hoi nuoc trong khi quyen. Hoi nuoc bay len tang cao, bi tia cuc tim pha huy thanh hydro va oxy. Cac nguyen tu nay, đac biet la hydro roi trong truong yeu cua Sao Hoa. Cac nguyen tu oxy khong đu nhanh đe roi khi quyen thi cung bi mat trong qua trinh oxy hoa be mat, tao nen lop bui oxide sat. Gia thuyet thu hai cho rang mot vu va cham voi mot thien thach khong lo đa thay đoi vinh vien bau khi quyen Sao Hoa. Mot so dau hieu tren be mat hanh tinh co the đuoc cho la dau vet cua vu va cham manh nay. Cac chuong trinh tham hiem đa đuoc đe nghi đe kiem tra gia thuyet nay bang cach đo bo len hai ve tinh tu nhien cua Sao Hoa (Phobos va Deimos) va tim lai nhung manh ban ra tu vu va cham bi giu lai tai hai ve tinh nay.
Ngoai cau hoi tren, cung ton tai cac cau hoi khac lien quan đen qua trinh tien hoa cua khi quyen Sao Hoa nhu "tai sao ty le than khi cao?" hay "tai sao co metan?".


Xem them Đia khai hoa


Tham khao = Sach giao khoa =
David Morrison, Sidney Wolff, Andrew Fraknoi, Abell's Exploration of the Universe, Saunders College Publishing, 1995


Lien ket ngoai Climate of Mars, by Britanica, on Space.com
MarsToday cho biet cac qua trinh đong luc đang xay ra trong khi quyen Sao Hoa hom nay, mo phong boi Nhom mo phong khi quyen Sao Hoa
Co hoi nuoc va ozone tren khi quyen sao Hoa.VY (Theo RIA Novosti, TTXVN) Bao Tuoi Tre 01/02/2006 14:59 GMT+7
Mu bang sao Hoa đang tan cham B.H. (theo Nature). VnExxpress Thu sau, 7/12/2001 | 16:10 GMT+7