Giải mã bí ẩn kì lạ trên bề mặt Sao Thủy
Bề mặt Sao Thủy rất đa dạng, một số khu vực với địa hình trẻ trong khi nhiều nơi khác bị sự phá hoại nặng nề bởi thiên thạch. Nhưng chúng ta không hiểu được, tại sao sự khác biệt lại rõ rệt đến như vậy. Mới đây, các nhà khoa học đã lý giải được sự khác biệt này.
Vùng núi lửa ở bán cầu bắc của Sao Thủy được hình thành gần đây hơn so với các khu vực còn lại của hành tinh, giống như hoạt động kiến tạo làm chuyển dời mặt đất. Còn vùng các miệng hố thiên thạch, cho thấy dấu hiệu của sự bắn phá từ các thiên thạch, đây là một khu vực địa hình lớn tuổi.
Sử dụng dữ liệu từ tàu MESSENGER của NASA thực hiện sứ mệnh ở hành tinh này từ năm 2011 tới 2015, các nhà khoa học tại Trung tâm Vũ trụ Johnson đã có cái nhìn sâu về sự kết hợp địa hình già-trẻ của Sao Thủy.
“Chúng tôi nghĩ rằng hành tinh này đã từng rất nóng tới mức phải tan chảy. Nhưng khi nó nguội lại, các thành phần kết hợp lại với nhau. Một số các khoáng chất có thể được tách rời ra để tạo thành các lớp khác nhau của Sao Thủy”, tiến sĩ Asmaa Boujibar của NASA, là tác giả của nghiên cứu, cho biết.
Bằng chứng của sự phân các lớp đã được quan sát cụ thể từ các mẫu vật trên Mặt Trăng được mang về bởi các sứ mệnh Apollo. Các quá trình này hoàn toàn khác xa so với địa hình của Trái Đất.
“Trái Đất dường như không có các lớp, có lẽ do khoáng chất của nó không bao giờ tách ra. Hoặc do sự chuyển động của mảng bề mặt, hay mảng kiến tạo, đã hòa trộn tất cả mọi thứ”, Boujibar cho biết thêm.
Các nhà nghiên cứu mô phỏng bên trong của Sao Thủy để tìm được nguyên nhân của sự khác biệt ở bên ngoài bề mặt của hành tinh. Họ muốn biết được rằng liệu bên trong của Sao Thủy có các thành phần hóa học như ở Mặt Trăng không, hay là một hỗn hợp đồng nhất như của Trái Đất.
Để mô phỏng bên trong của Sao Thủy, các nhà nghiên cứu tìm hiểu về Enstatite chondrite – một loại thiên thạch có rất nhiều nét tương đồng với vật chất trên Sao Thủy – ở mức nhiệt độ và áp suất cao.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng, Sao Thủy không có những lớp bên trong mà có những thành phần đồng nhất với nhau, có thể tạo ra được những địa hình già và trẻ. Địa hình già hơn có khả năng được hình thành bởi sự dịch chuyển vật chất từ sâu bên trong lõi của nó, những vật chất này chịu áp lực và nhiệt độ khủng khiếp. Các dạng địa hình trẻ hơn được tạo nên bởi các vật chất nằm gần bề mặt hơn, chúng ít chịu áp lực và nhiệt độ cao.
“Mấu chốt của nghiên cứu là áp lực và nhiệt độ khác nhau trên các loại vật chất, khiến chúng tạo nên nhiều dạng địa hình có thể quan sát được trên bề mặt Sao Thủy”, Boujibar cho biết.
Nghiên cứu này có ý nghĩa lớn đối với sự hiểu biết của chúng ta về cách hệ Mặt Trời được hình thành. Nếu Sao Thủy thật sự được hình thành bởi các vật chất như vừa giải thích, thì có nghĩa là Trái Đất và Mặt Trăng cũng sẽ có những kiểu kết cấu tương tự. Dẫn đến việc các vật thể trong hệ Mặt Trời đều được hình thành từ một kiểu vật chất, thay vì nhiều dạng vật chất khác biệt nhau.
 |
| Hình ảnh Sao Thủy được chụp bởi tàu MESSENGER của NASA, cho thấy cảnh quan đa dạng. Một số khu vực già hơn bị tàn phá nặng nề hơn, trong khi những khu vực địa hình khác thì trẻ hơn. Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington. |
Vùng núi lửa ở bán cầu bắc của Sao Thủy được hình thành gần đây hơn so với các khu vực còn lại của hành tinh, giống như hoạt động kiến tạo làm chuyển dời mặt đất. Còn vùng các miệng hố thiên thạch, cho thấy dấu hiệu của sự bắn phá từ các thiên thạch, đây là một khu vực địa hình lớn tuổi.
Sử dụng dữ liệu từ tàu MESSENGER của NASA thực hiện sứ mệnh ở hành tinh này từ năm 2011 tới 2015, các nhà khoa học tại Trung tâm Vũ trụ Johnson đã có cái nhìn sâu về sự kết hợp địa hình già-trẻ của Sao Thủy.
“Chúng tôi nghĩ rằng hành tinh này đã từng rất nóng tới mức phải tan chảy. Nhưng khi nó nguội lại, các thành phần kết hợp lại với nhau. Một số các khoáng chất có thể được tách rời ra để tạo thành các lớp khác nhau của Sao Thủy”, tiến sĩ Asmaa Boujibar của NASA, là tác giả của nghiên cứu, cho biết.
Bằng chứng của sự phân các lớp đã được quan sát cụ thể từ các mẫu vật trên Mặt Trăng được mang về bởi các sứ mệnh Apollo. Các quá trình này hoàn toàn khác xa so với địa hình của Trái Đất.
“Trái Đất dường như không có các lớp, có lẽ do khoáng chất của nó không bao giờ tách ra. Hoặc do sự chuyển động của mảng bề mặt, hay mảng kiến tạo, đã hòa trộn tất cả mọi thứ”, Boujibar cho biết thêm.
 |
| Một miệng núi lửa trên bề mặt Sao Thủy chụp bởi tàu MESSENGER. Credit: NASA. |
Các nhà nghiên cứu mô phỏng bên trong của Sao Thủy để tìm được nguyên nhân của sự khác biệt ở bên ngoài bề mặt của hành tinh. Họ muốn biết được rằng liệu bên trong của Sao Thủy có các thành phần hóa học như ở Mặt Trăng không, hay là một hỗn hợp đồng nhất như của Trái Đất.
Để mô phỏng bên trong của Sao Thủy, các nhà nghiên cứu tìm hiểu về Enstatite chondrite – một loại thiên thạch có rất nhiều nét tương đồng với vật chất trên Sao Thủy – ở mức nhiệt độ và áp suất cao.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng, Sao Thủy không có những lớp bên trong mà có những thành phần đồng nhất với nhau, có thể tạo ra được những địa hình già và trẻ. Địa hình già hơn có khả năng được hình thành bởi sự dịch chuyển vật chất từ sâu bên trong lõi của nó, những vật chất này chịu áp lực và nhiệt độ khủng khiếp. Các dạng địa hình trẻ hơn được tạo nên bởi các vật chất nằm gần bề mặt hơn, chúng ít chịu áp lực và nhiệt độ cao.
“Mấu chốt của nghiên cứu là áp lực và nhiệt độ khác nhau trên các loại vật chất, khiến chúng tạo nên nhiều dạng địa hình có thể quan sát được trên bề mặt Sao Thủy”, Boujibar cho biết.
Nghiên cứu này có ý nghĩa lớn đối với sự hiểu biết của chúng ta về cách hệ Mặt Trời được hình thành. Nếu Sao Thủy thật sự được hình thành bởi các vật chất như vừa giải thích, thì có nghĩa là Trái Đất và Mặt Trăng cũng sẽ có những kiểu kết cấu tương tự. Dẫn đến việc các vật thể trong hệ Mặt Trời đều được hình thành từ một kiểu vật chất, thay vì nhiều dạng vật chất khác biệt nhau.
Anh Tuấn Nguyễn theo Space
