Nghiên cứu mới cho thấy gió Mặt Trời thổi bay oxy từ Trái Đất lên Mặt Trăng

Trước đây chúng ta vẫn biết rằng không có không khí trên Mặt Trăng, nhưng theo một nghiên cứu mới thì bề mặt Mặt Trăng luôn được phủ oxy bị thổi bay từ Trái Đất, và thậm chí nó có thể đã xảy ra trong suốt hàng tỷ năm qua.

Các nhà khoa học vừa phát hiện ra rằng các ion oxy từ khí quyển của Trái Đất được thổi bay đến Mặt Trăng mỗi tháng một lần, từ những ngày đầu tiên khi Mặt Trăng quay quanh lớp từ quyển bảo vệ Trái Đất chúng của ta.

Vào thời điểm lúc Trái Đất và Mặt Trăng vừa được hình thành, Mặt Trăng đi phía sau Trái Đất, được che chắn khỏi những vụ nổ gió Mặt Trời và hứng trọn dòng vật chất bị đánh văng ra khỏi Trái Đất.

Trước đây các nhà khoa học cũng đã đề xuất giả thuyết này, nhưng họ chỉ nói đến các phân tử khí nitơ. Giờ đây họ lại đề cập đến oxy, một trong những thành phần quan trọng nhất của sự sống trên Trái Đất, cũng bị thổi bay đến Mặt Trăng.

“Phát hiện mới của chúng tôi cho thấy rằng sự tương tác lẫn nhau giữa Trái Đất và Mặt Trăng không chỉ về mặt vật lý, mà còn về mặt hóa học”, nhà vật lý thiên văn Kentaro Terada giảng dạy tại Đại học Osaka của Nhật Bản cho biết.

Phát hiện này có thể giải thích được một bí ẩn cổ xưa về thành phần hóa học của những hòn đá trên Mặt Trăng. Bởi vì Mặt Trăng không có từ quyển bảo vệ như Trái Đất, nên nó liên tục bị tấn công bởi gió Mặt Trời – những dòng hạt điện tích mang năng lượng cao xuất phát từ Mặt Trời.

Từ điều này, các nhà khoa học cho rằng khi phân tích trầm tích của Mặt Trăng sẽ cho ra kết quả một loại vật chất phù hợp với tính chất hóa học của một loại vật chất khác khi tiếp xúc lâu với gió Mặt Trời.

Tuy vậy, khi các nhà khoa học phân tích đá Mặt Trăng vào năm 2006, họ phát hiện rằng mức độ oxy không phù hợp so với giả thuyết được dự đoán ban đầu, điều này có nghĩa là đã có thứ gì đó làm rối loạn thành phần oxy có trong bề mặt Mặt Trăng.

Và bây giờ, nhóm nghiên cứu của Terada đã có lời giải thích về sự bí ẩn này. Phân tích dữ liệu từ tàu thăm dò quỹ đạo SELENE (hay Kaguya) của Nhật Bản, họ thấy rằng phi thuyền đã thu nhận được một số lượng lớn các ion oxy (những hạt điện tích dương của oxy) khi tàu bay ở quỹ đạo Mặt Trăng từ năm 2007 đến 2009.

Tuy nhiên bởi vì các ion oxy không ổn định, nên tàu SELENE chỉ thu nhận được các ion mỗi 5 ngày đầu tiên trong chu kỳ của quỹ đạo Mặt Trăng kéo dài 27 ngày. Thời gian này trùng với thời gian Mặt Trăng và tàu thăm dò được từ quyển Trái Đất bảo vệ khỏi gió Mặt Trời.

Từ quyển Trái Đất không phải là một hình cầu hoàn hảo, nó bao phủ Trái Đất với hình dạng như một giọt nước, với phần tròn đối diện với Mặt Trời và phần đuôi chạy dài và mở rộng về phía sau của Trái Đất.

Từ quyển của Trái Đất bảo vệ Trái Đất khỏi gió Mặt Trời, nhưng gió Mặt Trời đủ sức để kéo những ion oxy ở thượng tầng khí quyển và đưa chúng đến Mặt Trăng.
Hình ảnh: Đại học Osaka.

Từ quyển bảo vệ Trái Đất khỏi bức xạ Mặt Trời nhưng không hoàn hảo tuyệt đối, sức mạnh của gió Mặt Trời vẫn đẩy được một số hạt từ khí quyển của Trái Đất vào phần đuôi của từ quyển và tạo nên một tấm plasma, đây là cách mà oxy bị đẩy từ Trái Đất đến Mặt Trăng theo nghiên cứu mới của các nhà khoa học.

“Thượng tầng khí quyển của Trái Đất bao gồm những ion oxy dễ dàng bị đẩy đi bởi gió Mặt Trời và bị đưa đến Mặt Trăng. Trong số những ion bị đẩy đi, một số thì nằm lại Mặt Trăng, số khác thì bay hút vào vùng không gian liên hành tinh”, Terada cho biết thêm.

Nếu giả thuyết này là chính xác, nghĩa là điều này đã được duy trì được khi bầu khí quyển của Trái Đất còn rất trẻ, vào khoảng 2,5 tỷ năm trước đây. Các nhà nghiên cứu sẽ cho tàu tiếp tục kiểm tra lượng oxy nhằm chứng minh chắc chắn những gì thực sự đang diễn ra.

Bề mặt của Mặt Trăng đã bị oxy từ Trái Đất liên tục đáp vào, nhưng một thứ gì đó như thiên thạch đâm vào Mặt Trăng, đã làm thay đổi vị trí lượng oxy ở đây, chôn nó vào sâu bên dưới bề mặt của Mặt Trăng.

Nhưng các nhà khoa học vẫn quan tâm đến một khía cạnh khác của sự việc này, là bởi chúng ta có thể thu thập được lượng oxy cổ xưa của Trái Đất được bảo tồn trên Mặt Trăng. Khi phân tích số oxy của Trái Đất vào những ngày mới hình thành, chúng ta có thể sẽ biết thêm được nhiều điều thú vị.

Khánh Duy

Theo Science Alert