Mặt trăng đã giúp Trái đất phát triển sự sống như thế nào?
Khoảng 4,5 tỷ năm trước, hành tinh của chúng ta là một nơi hoàn toàn khác. Đó là một thế giới không thể ở được với nhiệt độ cực nóng, không khí độc hại và bức xạ phát ra từ Mặt trời.
Nhưng mọi thứ có thể đã thay đổi với sự hình thành của Mặt trăng.
Theo một nghiên cứu mới được thực hiện bởi một nhóm các nhà khoa học quốc tế do NASA đứng đầu, Trái đất và Mặt trăng từng có từ trường chung hoạt động như một lá chắn chống lại các hạt gió Mặt trời.
Trong một thời gian dài, các nhà khoa học tin rằng Mặt trăng không có từ trường lâu dài do lõi của nó có kích thước nhỏ. Kết quả nghiên cứu được công bố vào ngày 14 tháng 10 trên tạp chí Science Advances, cho biết bằng cách sử dụng công nghệ mới, các nhà nghiên cứu của NASA đã phân tích các mẫu bề mặt Mặt trăng được thu thập trong các sứ mệnh Apollo được niêm phong trong nhiều thập kỷ.
Nghiên cứu cho thấy nhiệt trong quá trình hình thành Mặt trăng đã giữ cho sắt của nó chảy, do đó tạo ra từ trường, mặc dù nó không tồn tại lâu do kích thước của lõi.
Jim Green, nhà khoa học chính của NASA, tác giả chính của nghiên cứu mới cho biết: “Nó giống như nướng một cái bánh và nó vẫn đang nguội. Khối lượng càng lớn thì càng mất nhiều thời gian để nguội”.
Video đang HOT
Trong những ngày đầu, Mặt trăng gần Trái đất hơn rất nhiều, nhưng qua nhiều năm đã di chuyển ra xa do lực hấp dẫn. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một mô hình máy tính để xem từ trường của Trái đất và Mặt trăng tương tác với nhau như thế nào. Mô phỏng cho thấy, các từ trường của cả hai thiên thể được kết nối trong các vùng cực của mỗi vật thể.
Các nhà khoa học tin rằng cái gọi là lá chắn này đã đóng một vai trò quan trọng trong sự tiến hóa của Trái đất vì nó không cho phép các hạt gió Mặt trời cuốn đi bầu khí quyển của hành tinh chúng ta. Các nhà nghiên cứu tính toán rằng từ quyển chung của Trái đất và Mặt trăng tồn tại từ 4,1 đến 3,5 tỷ năm trước.
Theo thời gian, phần bên trong của Mặt trăng nguội đi và vệ tinh của Trái đất cuối cùng mất đi từ quyển cùng bầu khí quyển. Các nhà khoa học cho biết từ trường của Mặt trăng suy yếu đáng kể cách đây 3,2 tỷ năm trước khi biến mất hoàn toàn khoảng 1,5 tỷ năm trước.
Nghiên cứu mới cho thấy rằng các Mặt trăng khác có thể đã giúp các hành tinh chủ bảo tồn bầu khí quyển của chúng và có khả năng đóng góp vào các điều kiện có thể sinh sống được trên các hành tinh này. Nghiên cứu này cũng sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của vệ tinh Trái đất.
“Hiểu được lịch sử của từ trường Mặt Trăng sẽ giúp chúng ta hiểu không chỉ khí quyển có thể có ban đầu mà còn cả cách bên trong Mặt Trăng phát triển giống như có thể là sự kết hợp của cả kim loại lỏng và rắn vào một thời điểm nào đó trong lịch sử của nó và đó là một phần rất quan trọng của câu đố về cách Mặt trăng hoạt động ở bên trong như thế nào”, David Draper, đồng tác giả nghiên cứu của NASA cho biết.
Bí ẩn Mặt trăng bị "gỉ sét" dù không có nước lỏng và ôxy
Mặt trăng không có không khí và nước lỏng nhưng lại xuất hiện haematite - một dạng sắt bị ôxy hóa đã khiến các nhà khoa học bối rối.
Hình ảnh Mặt trăng bị "gỉ sét".
Mặt trăng liên tục bị bắn phá bởi một dòng hydro từ gió Mặt trời, một chất khử "tặng" các electron của nó cho các vật liệu mà nó tương tác. Quá trình ôxy hóa xảy ra do mất electron vì vậy ngay cả khi tất cả các nguyên tố phù hợp đều có mặt để quá trình ôxy hóa xảy ra, gió Mặt trời sẽ hủy bỏ nó.
"Thật khó hiểu. Mặt trăng là một môi trường khủng khiếp để haematite có thể hình thành", nhà khoa học hành tinh Shuai Li của Đại học Hawaii tại Manoa cho biết.
Chất haematite được đề cập được phát hiện trong dữ liệu do tàu vũ trụ thăm dò Chandrayaan-1 của Tổ chức Nghiên cứu vũ trụ Ấn Độ (ISRO) thu thập. Máy lập bản đồ khoáng vật Mặt trăng (M3) do Phòng thí nghiệm Sức đẩy phản lực của NASA thiết kế sử dụng hình ảnh siêu phổ để thực hiện phân tích quang phổ dạng hạt, đưa ra phân tích chi tiết về thành phần khoáng chất trên bề mặt Mặt trăng.
Bằng cách này, Li và các đồng nghiệp đã xác định được các mỏ băng ở vĩ độ cao xung quanh các cực Mặt Trăng vào năm 2018. Nhưng khi đang kiểm tra dữ liệu, Li đã nhận thấy điều kỳ lạ.
"Khi tôi kiểm tra dữ liệu của M3 tại các vùng cực, tôi nhận thấy một số đặc điểm và mẫu quang phổ khác với những gì chúng ta thấy ở vĩ độ thấp hơn hoặc các mẫu thu được với sứ mệnh Apollo. Sau nhiều tháng điều tra, tôi phát hiện ra mình đã nhìn thấy dấu hiệu của haematite", Shuai Li cho biết.
Điều này đặt ra một câu hỏi lớn: "Làm thế nào mà nó đến được đó?". Một gợi ý lớn có thể nằm ở cách haematite được phân phối. Nó tương ứng với các dấu vết của nước đã được xác định trước đây và có liên quan đến các tác động. Các nhà khoa học tin rằng nước đá có thể bị trộn lẫn với đá của Mặt trăng, được khai quật lên và tan chảy trong các sự kiện va chạm.
Haematite cũng chủ yếu được tìm thấy ở mặt của Mặt trăng luôn hướng về Trái đất. Điều đó, theo các nhà nghiên cứu thực sự rất thú vị.
"Nhiều hematite hơn trên Mặt trăng cho thấy nó có thể liên quan đến Trái đất. Điều này khiến tôi nhớ đến một phát hiện của sứ mệnh Kaguya Nhật Bản cho rằng ôxy từ tầng khí quyển trên của Trái đất có thể được gió Mặt trời thổi đến bề mặt Mặt trăng. Vì vậy, ôxy trong khí quyển của Trái đất có thể là chất ôxy hóa chính để tạo ra haematite", Shuai Li phỏng đoán.
Trong thời gian diễn ra trăng tròn, vệ tinh tự nhiên của chúng ta nằm trong nam châm của Trái đất, vùng theo sau của từ quyển cách xa Mặt trời. Vào những thời điểm này, hơn 99% gió Mặt trời bị chặn không đến được Mặt trăng, điều đó có nghĩa là chất khử hydro không hoạt động hết trong quá trình ôxy hóa.
Kết hợp ba thành phần: Lượng nhỏ phân tử nước, lượng nhỏ ôxy và khoảng thời gian ngắn mỗi tháng trong đó gỉ sét có thể hình thành tự do và trong vài tỷ năm, có thể nhận được haematite trên Mặt trăng. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là bí ẩn đã được giải đáp hoàn toàn.
"Điều thú vị là haematite không hoàn toàn vắng mặt ở phía xa của Mặt trăng, nơi có thể chưa bao giờ ôxy của Trái đất tới được. Một lượng nhỏ nước quan sát được ở các vĩ độ cao của Mặt Trăng có thể đã tham gia đáng kể vào quá trình hình thành haematite ở phía xa Mặt Trăng, có ý nghĩa quan trọng trong việc giải thích lượng haematite quan sát được trên một số tiểu hành tinh loại S nghèo nước", Li nói.
Đặc biệt, có thể trầm tích haematite qua nhiều độ tuổi vẫn có thể giữ lại các đồng vị ôxy từ các thời đại khác nhau trong lịch sử Trái đất có niên đại hàng tỷ năm. Điều này thực sự hữu ích để tìm hiểu sự tiến hóa khí quyển hành tinh chúng ta.
Li nói thêm: "Khám phá này sẽ định hình lại kiến thức của chúng ta về các vùng cực của Mặt trăng. Trái đất có thể đã đóng một vai trò quan trọng đối với sự tiến hóa của bề mặt Mặt trăng".
Bất ngờ với vật thể "hộ mệnh" 4,5 tỉ tuổi giúp Trái Đất có sự sống Trái Đất có thể đã là một hành tinh chết, khí quyển bị bào mòn và không sống được nếu không có một thiên thể dốc cạn năng lượng để bảo vệ vào 4 tỉ năm trước. Nghiên cứu dẫn đầu bởi tiến sĩ Jim Green, Giám đốc bộ phận Khoa học hành tinh của NASA, khẳng định mặt trăng - vệ tinh...