Mặt trăng hấp thụ phân tử từ khí quyển Trái Đất suốt hàng tỷ năm

Gió Mặt trời kết hợp với từ trường Trái Đất đưa các hạt khí quyển từ Trái Đất tới bề mặt Mặt trăng trong hàng tỷ năm (Ảnh: University of Rochester)

Theo nghiên cứu vừa công bố, các hạt từ khí quyển Trái Đất đã bị gió Mặt trời cuốn vào không gian và lắng đọng trên Mặt trăng trong hàng tỷ năm, trộn lẫn vào lớp đất bụi trên bề mặt thiên thể này.

Phát hiện trên góp phần làm sáng tỏ câu hỏi tồn tại hơn nửa thế kỷ, kể từ khi các sứ mệnh Apollo mang về Trái Đất những mẫu đất Mặt trăng có chứa dấu vết của nước, carbon dioxide, heli và nitơ. Trước đây, nhiều giả thuyết cho rằng Mặt trời là nguồn gốc chính của các chất này, trong khi một số nghiên cứu khác cho rằng chúng có thể xuất phát từ khí quyển Trái Đất thời kỳ sơ khai.

Nghiên cứu mới cho thấy từ trường của Trái Đất không chỉ đóng vai trò bảo vệ mà còn góp phần đưa các hạt khí quyển thoát ra ngoài không gian và truyền sang Mặt trăng. Theo nhóm tác giả, quá trình này vẫn tiếp diễn cho đến ngày nay, đồng nghĩa Trái Đất liên tục cung cấp các khí dễ bay hơi như oxy và nitơ cho đất Mặt trăng.

Các nhà khoa học sử dụng mô phỏng máy tính để so sánh 2 kịch bản: Trái Đất cổ đại không có từ trường với gió Mặt trời mạnh và Trái Đất hiện đại có từ trường mạnh nhưng gió Mặt trời yếu hơn. Kết quả cho thấy kịch bản hiện đại hiệu quả hơn trong việc đưa các hạt khí quyển Trái Đất tới Mặt trăng. Kết luận này được kiểm chứng bằng dữ liệu từ các mẫu đất do các sứ mệnh Apollo 14 và Apollo 17 mang về.

Theo các chuyên gia, hiện tượng này xảy ra khi gió Mặt trời tương tác với từ trường Trái Đất, tạo ra vùng từ quyển kéo dài như đuôi sao chổi. Trong một số giai đoạn quỹ đạo, Mặt trăng đi qua vùng “đuôi từ” này, cho phép các hạt khí quyển bị thổi ra từ Trái Đất di chuyển trực tiếp tới bề mặt Mặt trăng và bị giữ lại do thiên thể này không có khí quyển.

Nghiên cứu cho rằng lớp đất Mặt trăng có thể lưu giữ một “hồ sơ hóa học” quý giá về khí quyển cổ đại của Trái Đất, qua đó giúp hiểu rõ hơn quá trình tiến hóa của sự sống. Ngoài ra, sự hiện diện của oxy, hydro và nitơ trên Mặt trăng cũng có ý nghĩa thực tiễn đối với các sứ mệnh thám hiểm trong tương lai, đặc biệt là khả năng khai thác tài nguyên tại chỗ để sản xuất nhiên liệu và duy trì hoạt động lâu dài.