Điều bí ẩn nhất về Mặt Trăng vẫn chưa được giải mã

3 giờ trướcBài gốc

Mặt Trăng được cho là hình thành cách đây khoảng 4,51 tỷ năm. Ảnh: Thomas Campbell/NASA.

Theo Science Alert, điểm đồng thuận hiếm hoi hiện nay là sự ra đời của Mặt Trăng có liên quan đến một vụ va chạm khổng lồ xảy ra khoảng 4,51 tỷ năm trước. Vật thể gây va chạm này được các nhà khoa học đặt tên là Theia.

Tuy nhiên, kích thước thực sự của Theia vẫn là chủ đề gây tranh cãi. Một số mô hình cho rằng nó chỉ lớn cỡ Sao Thủy sơ khai, trong khi các giả thuyết khác lại cho rằng Theia có thể bằng một nửa Trái Đất ngày nay.

Bí mật trong đá Mặt Trăng khiến giới khoa học bối rối

Theo các mô hình thủy động lực học mới nhất, giả thuyết về một vật thể va chạm lớn hơn đang được xem là lời giải thích hợp lý nhất cho điểm kỳ lạ mà giới khoa học quan sát được: Các mẫu đá Mặt Trăng do chương trình Apollo mang về có thành phần hóa học rất giống với đá bazan núi lửa giàu olivin trên Trái Đất.

“Vụ va chạm đó đã tác động khủng khiếp đến Trái Đất và gần như thiết lập lại toàn bộ lịch sử hành tinh của chúng ta”, Wim van Westrenen, nhà khoa học nghiên cứu Mặt Trăng và hành tinh tại Đại học VU Amsterdam (Hà Lan), cho biết.

Theo ông, ngay sau vụ va chạm, Mặt Trăng ban đầu chỉ là một khối magma nóng chảy rực sáng với nhiệt độ lên tới hàng nghìn độ.

“Nó thậm chí còn chưa phải đá. Mặt Trăng cần thời gian để nguội đi trước khi các khoáng chất bắt đầu hình thành”, ông nói. Điều mà các nhà khoa học muốn tìm hiểu hiện nay là cần bao lâu sau vụ va chạm để những khoáng chất đó xuất hiện.

Dù rất khó xác định chính xác, các mẫu đá do chương trình Apollo mang về đã cung cấp nhiều manh mối quan trọng.

Mẫu vật 15415 của tàu Apollo 15, thường được biết đến với tên gọi Đá Genesis. Ảnh: NASA.

Một trong những mẫu nổi tiếng nhất của chương trình Apollo là đá Genesis, được phi hành gia Apollo 15 thu thập năm 1971. Mẫu đá 4,46 tỷ năm tuổi này gần như hoàn toàn được cấu tạo từ plagioclase - loại khoáng chất màu trắng có trọng lượng nhẹ nên nổi lên trên bề mặt magma.

Theo van Westrenen, để tạo ra lượng lớn plagioclase như vậy, Mặt Trăng phải từng sở hữu một lượng magma khổng lồ. Các tinh thể plagioclase nổi lên bề mặt và tạo nên lớp vỏ sáng màu mà con người nhìn thấy từ Trái Đất.

“Việc toàn bộ Mặt Trăng được bao phủ bởi plagioclase cho thấy chúng ta đang nhìn vào phần mái của một đại dương magma khổng lồ cổ đại”, ông nói.

Phòng thí nghiệm của van Westrenen hiện chuyên tái tạo điều kiện cực đoan bên trong Mặt Trăng với nhiệt độ trên 1.700 độ C và áp suất gấp 250.000 lần khí quyển Trái Đất nhằm nghiên cứu quá trình tiến hóa địa chất của thiên thể này.

“Nhóm của chúng tôi là đơn vị đầu tiên thực hiện đầy đủ các thí nghiệm về điều gì xảy ra khi một đại dương magma sâu bên trong Mặt Trăng đông đặc và những khoáng chất nào sẽ hình thành ở từng giai đoạn”, ông nói.

Các nhà nghiên cứu cho rằng toàn bộ Mặt Trăng từng ở trạng thái nóng chảy, với magma kéo dài tới tận lõi ở độ sâu khoảng 1.700 km.

Tuy nhiên, một trong những vấn đề lớn nhất trong việc tìm hiểu sự hình thành của hệ Trái Đất - Mặt Trăng là dù các mô phỏng thủy động lực học có thể tái tạo các đặc tính vật lý hiện tại của hệ này, chúng lại không khớp với thành phần hóa học thực tế đã biết.

“Tất cả mô phỏng cổ điển đều dự đoán Mặt Trăng phải có thành phần hóa học rất khác so với những gì chúng ta quan sát”, van Westrenen nói.

Hình ảnh Mặt Trăng được chụp năm 1992 bởi tàu vũ trụ Galileo của NASA. Ảnh: NASA.

Điều gì khiến Mặt Trăng chủ yếu được cấu tạo từ vật chất giống Trái Đất?

Các nhà khoa học hiện đưa ra hai kịch bản chính về vụ va chạm tạo ra Mặt Trăng.

Ở giả thuyết thứ nhất, Trái Đất mới chỉ hình thành được khoảng một nửa. Theo nhà khoa học Wim van Westrenen, cần thêm một thiên thể lớn cỡ “nửa Trái Đất” va vào để tạo nên hành tinh có kích thước như ngày nay. Phần mảnh vỡ còn lại từ cú va chạm, gồm vật chất của cả Theia và Trái Đất sơ khai, sau đó tạo thành Mặt Trăng.

Các nhà khoa học cho rằng sau vụ va chạm, vật chất silicat nhẹ hơn đã hình thành Mặt Trăng, còn phần vật chất nặng hơn chìm xuống tạo nên lõi sắt khổng lồ của Trái Đất.

Giả thuyết thứ hai là khi Trái Đất gần như đã hình thành hoàn chỉnh, Theia lao tới với tốc độ cực lớn và va vào Trái Đất theo góc xiên. Vụ va chạm đã hất một lượng vật chất vào không gian, sau đó kết tụ lại thành Mặt Trăng.

Nhưng trong kịch bản này, Mặt Trăng lẽ ra phải chứa chủ yếu vật chất đến từ Theia. Tuy nhiên, điều đó không phù hợp với những gì các nhà địa chất quan sát được.

Điều này càng khiến bí ẩn về nguồn gốc Mặt Trăng trở nên khó giải thích hơn, bởi Theia được cho là xuất phát từ nơi khác trong Hệ Mặt Trời và đáng lẽ phải có thành phần hóa học khác với Trái Đất. Thế nhưng, Trái Đất và Mặt Trăng vẫn có sự tương đồng hóa học một cách kỳ lạ.

“Cách Mặt Trăng hình thành vẫn chưa được giải đáp hoàn toàn, dù con người đã đặt chân lên đó từ nhiều thập kỷ trước”, van Westrenen nói.

Theo ông, ai cũng có thể nhìn thấy Mặt Trăng trên bầu trời, nhưng không phải ai cũng nhận ra rằng lịch sử hình thành của nó gắn chặt với lịch sử của chính Trái Đất.

Ngọc Bích

Nguồn Znews : https://znews.vn/dieu-bi-an-nhat-ve-mat-trang-van-chua-duoc-giai-ma-post1649390.html