Một bước đột phá mới xuất hiện trong nghiên cứu xác định nguồn gốc của Mặt trăng

Mặt Trăng đã tồn tại trong suốt lịch sử, nhưng phải đến thời của Galileo Galilei, các nhà thiên văn học mới bắt đầu nghiên cứu thiên thể khổng lồ bằng con mắt khoa học. Qua nhiều thế kỷ, các học giả đã đưa ra giả thuyết về cách Mặt trăng hình thành. Nghiên cứu mới do các nhà khoa học tại ETH Zurich công bố đã làm sáng tỏ nguồn gốc của Mặt trăng.

Được công bố trên tạp chí Science Advances, báo cáo khoa học cho thấy Mặt trăng đã nhận được các khí trơ, cụ thể là heli và neon, từ lớp phủ của Trái đất. Phát hiện mới củng cố giả thuyết được chấp nhận rộng rãi rằng một vật thể không xác định đã va chạm với Trái đất, và vật chất bị đẩy ra tạo thành Mặt trăng.

Nhà nghiên cứu Patrizia Will đã phân tích 6 mẫu thiên thạch Mặt Trăng do NASA thu thập, bao gồm cả các mẫu đá bazan – được hình thành khi magma phun trào từ bên trong Mặt Trăng và nguội đi nhanh chóng do giá lạnh từ không gian. Sau khi hình thành, một lớp bazan khác phủ lên vật liệu này, bảo vệ đá khỏi bức xạ vũ trụ và gió mặt trời. Quá trình làm nguội của đá cũng tạo ra những hạt thủy tinh Mặt Trăng lấp lánh.

Will và các đồng nghiệp của cô đã tìm thấy dấu vết của heli và neon trong các mẫu hạt thủy tinh, mà theo họ là bằng chứng chắc chắn rằng Mặt trăng đã nhận những khí trơ này từ Trái đất.

Không có bầu khí quyển bảo vệ trên bề mặt, Mặt trăng liên tục bị tấn công bởi các thiên thể trôi dạt trong không gian. Có lẽ, một vụ va chạm lớn đã xé toạc bề mặt của Mặt trăng, và sau đó các mẫu đá va vào Trái đất dưới dạng thiên thạch. Các nhà nghiên cứu đã nhiều lần tìm thấy “mảnh vụn mặt trăng” ở các vùng sa mạc cát vàng ở Bắc Phi.

Trong thí nghiệm của mình, nhà nghiên cứu Patrizia Will đã phân tích các mẫu đá mặt trăng được NASA thu thập từ sa mạc lạnh giá ở Nam Cực. Với vẻ ngoài màu đen, thiên thạch dễ phát hiện hơn trên nền tuyết trắng.

Đột phá nhờ cỗ máy tinh tế nhất thế giới

Trong Phòng thí nghiệm Khí trơ tại Đại học Zurich, một máy quang phổ khí trơ có tên Tom Dooley – được đặt theo tên bài hát do ban nhạc Grateful Dead biểu diễn – nằm im chờ khi cần đến. Nhân vật Tom Dooley trong bài hát được treo lên cao, tương tự như cách các nhà nghiên cứu treo máy ảnh lên để tránh những rung động sinh ra trong cuộc sống hàng ngày.

Tom Dooley là một thiết bị cực kỳ nhạy cảm, trên thực tế nó là cỗ máy duy nhất trên thế giới đủ tinh tế để phát hiện một lượng nhỏ heli và neon như vậy trong một mẫu vật. Sử dụng Tom Dooley, các nhà khoa học đã tìm thấy các hạt thủy tinh cực nhỏ, và khẳng định rằng gió mặt trời không thể giúp tạo ra các hạt này.

Tìm ra hướng đi trong nghiên cứu mẫu thiên thạch khổng lồ của NASA, các nhà khoa học đã tạo ra một bước đột phá. “Tôi thực sự tin rằng sẽ sớm có một cuộc chạy đua trong việc nghiên cứu khí trơ và đồng vị thiên thạch”, Giáo sư Henner Busemann, một trong những người tiên phong nghiên cứu khí trơ đối với vật chất ngoài Trái đất, nhận xét về bước đột phá mới.

Ông cho rằng các nhà nghiên cứu sẽ sớm chú ý đến xenon và krypton, những nguyên tố rất khó xác định. Tiếp theo là hydro hoặc halogen có thể có trong các thiên thạch rơi xuống từ Mặt Trăng.

“Mặc dù những khí này không cần thiết cho sự hình thành sự sống, nhưng có những điểm thú vị trong việc tìm ra cách những khí trơ này sống sót sau khi hình thành Mặt trăng. Dữ liệu đó sẽ giúp các nhà địa hóa học và địa lý học xây dựng các mô hình chính xác hơn về cách các yếu tố này [không bị ảnh hưởng] bởi quá trình hình thành hành tinh, cho dù trong Hệ Mặt trời hay ở nơi khác“.

Theo Science, Scitech