Dấu vết kinh ngạc về hành tinh cỡ Sao Hỏa đâm vào Trái Đất

Huyền thoại về hành tinh Theia đâm vào Trái Đất, sinh ra đứa con chung là mặt trăng đã được hiện thực hóa sau nghiên cứu gây kinh ngạc của NASA.

Từ khá lâu, Theia được biết đến như là “hành tinh giả thuyết”, một hình thức lập luận dựa trên vài bằng chứng gián tiếp về cách mà mặt trăng của Trái Đất ra đời. Theo đó, Theia, kích thước bằng Sao Hỏa, đã lao trực diện vào trái đất 4,4 tỉ năm trước, nhiều đá bụi văng ra đã đi vào quỹ đạo Trái Đất và hình thành mặt trăng.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi NASA đã kiểm tra đá mặt trăng do các phi hành gia trên tàu Apollo mang về hơn 50 năm trước. Các kỹ thuật hiện đại đã giúp vén những bức màn bí ẩn mà nửa thế kỷ trước khoa học bó tay.

Ảnh đồ họa mô tả vụ va chạm huyền thoại giữa Trái Đất (hành tinh lớn hơn) và Theia to bằng Sao Hỏa – ảnh: JPL Caltech/NASA

Giả thuyết về Theia được đưa ra sau khi người ta phát hiện vật liệu tạo nên Trái Đất và mặt trăng tương đồng đến bất ngờ. Nghiên cứu mới này lại chỉ ra thứ khác biệt, nhưng vẫn củng cố cho giả thuyết: mặt trăng có nồng độ clo “nặng” cao hơn Trái Đất, nơi chủ yếu sở hữu clo “nhẹ”. “Nặng” và “nhẹ” là để chỉ các đồng vị clo với số lượng neutron khác nhau trong hạt nhân.

Theo NASA, ngay sau va chạm, Trái Đất may mắn giữ được quỹ đạo và độ ổn định, trong khi Theia vỡ hoàn toàn và hợp thành Trái Đất ngày nay. Một số mảnh của cả 2 hành tinh tạo thành mặt trăng. Cả 2 vật thể – Trái Đất và mặt trăng, khi đó còn là 2 khối đá tan nát sau va chạm – đều sở hữu cả clo nhẹ và nặng. Thế nhưng khi lực hấp dẫn mạnh hơn của Trái Đất tác động lên mặt trăng, kéo clo nhẹ về phía mình, để lại cho mặt trăng toàn clo nặng.

Quá trình ấy đã minh chứng tuổi đời thực sự của mặt trăng, cách nó chia sẻ nguyên liệu hành tinh với Trái Đất và cách Trái Đất “bắt nạt” nó thuở chưa hoàn toàn định hình.

Theo nhà khoa học hành tinh Justin Simon, thành viên nhóm nghiên cứu, các phát hiện mới đã lấp đầy khoảng trống trong giả thuyết Theia: Vì sao mặt trăng rất giống nhưng vẫn có chút ít khác biệt về thành phần so với Trái Đất? Có thể nói, Theia đã trở nên rất hiện thực. Ở các “hệ mặt trời” khác, các nhà khoa học cũng từng ghi nhận vụ va chạm giữa các hành tinh có kích cỡ không chênh lệch mấy giống như cặp đôi Trái Đất – Theia.

Trong thần thoại Hy Lạp, Theia chính là tên một vị thần Titan (những vị thần khổng lồ của thế giới sơ khai) đã sinh ra nữ thần mặt trăng Selene.