Bằng chứng của nước đã được tìm thấy trong cấu trúc tinh thể của các mẫu khoáng chất từ lớp vỏ trên một vùng cao nguyên trên Mặt Trăng, thu được từ tàu vũ trụ Apollo, theo một nhà khoa học tại Đại học Michigan và các đồng nghiệp của ông.
Những vùng cao nguyên trên Mặt Trăng thường được cho là giống như một lớp vỏ nguyên thủy, kết tinh từ một biển nham thạch ở Mặt Trăng chủ yếu bị nung chảy thời tiền sử. Các kết quả mới thu được cho thấy Mặt Trăng sơ khai rất ướt và lượng nước lúc đó đã không bị mất mát quá nhiều trong quá trình Mặt Trăng hình thành.
Kết quả có vẻ đi ngược lại với thuyết hình thành Mặt Trăng đang chiếm ưu thế - Mặt Trăng được hình thành từ các mảnh vụn tạo ra trong một vụ va chạm lớn giữa Trái Đất và một thiên thể khác, kích thước ngang Sao Hỏa, theo Youzue Zhang và các đồng nghiệp của ông.
“Vì đây nằm trong số những hòn đá cổ nhất trên Mặt Trăng, lượng nước này hẳn phải ở trên Mặt Trăng khi nó hình thành,” Zhang nói. “Đây là một điều rất khó giải thích với mô hình hình thành Mặt Trăng hiện nay, với Mặt Trăng hình thành từ những mảnh bắn ra ở nhiệt độ cao sau một vu va chạm cực lớn giữa một thiên thể cỡ Sao Hỏa và Trái Đất nguyên thủy.
“Với mô hình này, những mảnh bắn ra sẽ phải bị khử khí ngay lập tức, loại bỏ hết lượng nước tồn tại.”
Một nghiên cứu với cái tên “Nước ở đá anocthit Mặt Trăng và bằng chứng cho một Mặt Trăng nguyên thủy có nước” đã được công bố trên Internet vào ngày 17/2 trong tờ Nature Geoscience. Tác giả đầu tiên là Hejui Hui, nghiên cứu sinh sau Tiến sĩ về Thiết kế công dân - môi trường và Khoa học Trái Đất tại Đại học Notre Dame. Hui đã nhận bằng tiến sĩ ở Đại học Michigan với Zhang, một giáo sư tại Khoa Trái Đất và Khoa học môi trường và một trong ba đồng tác giả của nghiên cứu trên tờ Nature Geoscience. Trong năm năm vừa qua, các quan sát từ tàu vũ trụ và các nghiên cứu mới trong phòng thí nghiệm từ các mẫu vật Mặt Trăng lấy từ tàu Apollo đã thách thức điều chúng ta vẫn tin lâu nay là Mặt Trăng khô ráo và không hề có nước.
Vào năm 2008, các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm bởi các máy dò ion siêu nhỏ trên các mẫu vật Mặt Trăng từ Apollo đã phát hiện Hydro, được cho là chất hóa học hydroxyl nằm trong nước, ở trong các núi lửa trên Mặt Trăng. Vào năm 2009, vệ tinh Quan sát và Nghiên cứu Lớp vỏ Mặt Trăng (LCROSS) đã đâm vào một vùng vỏ Mặt Trăng bị phủ tối hoàn toàn và làm bắn ra nhiều mẫu vật chứa rất nhiều nước ở dạng băng.
Hydroxyl cũng đã được tìm thấy trong các tảng đá núi lửa khác và ở tầng regolith của Mặt Trăng, lớp chứa bột mịn và các mảnh đá vụn bao phủ bề mặt Mặt Trăng. Hydroxyl chứa một nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy cũng đã được tìm thấy ở nghiên cứu đá anocthit đã được công bố trong tờ Nature Geoscience.
Trong công trình cuối cùng, các quang phổ học hồng ngoại Fourier đã được sử dụng để phân tích lượng nước trong các hạt plagioclase feldspar từ đá anocthit, các mảnh đá trên cao nguyên chứa hơn 90% plagioclase. Các tảng đá cao nguyên sáng màu này được cho rằng đã hình thành sớm trong lịch sử Mặt Trăng khi plagioclase kết tinh từ một biển nham thạch và trôi tới bề mặt. Công trình quang phổ học hồng ngoại được tiến hành tại phòng thí nghiệm tại Đại học Michigan của Zhang và đồng tác giả Anne Peslier, đã phát hiện ra khoảng 6 phần nghìn ở đá anocthit Mặt Trăng.
“Khám phá bất ngờ từ nghiên cứu này chính là ở trong đá Mặt Trăng, kể cả ở những khoáng chất hầu như không có nước như plagioclase feldspar, trữ lượng nước vẫn có thể được tìm thấy,” theo Zhang, Giáo sư James R. O’Neil về Khoa học Địa chất.
“Chúng tôi không tìm được nước lỏng trong nghiên cứu này nhưng đã tìm thấy những nhóm hydroxyl nằm trong các hạt khoáng chất,” theo giáo sư Hui từ Notre Dame. “Chúng tôi có thể tìm thấy những nhóm hydroxyl này trong cấu trúc tinh thể của các mẫu vật từ Apollo.”
Các nhóm hydroxyl nhóm tìm thấy là bằng chứng rằng lớp dưới của Mặt Trăng từng chứa lượng nước lớn trong thời kì nóng chảy sơ khai của Mặt Trăng, trước khi lớp vỏ kịp nguội lại, và nước có thể đã đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành các bazan trên Mặt Trăng.
“Sự tồn tại của nước,” theo Hui, “có thể chỉ ra một quá trình đông đặc dài hơn nhiều của biển nham thạch trên Mặt Trăng hơn lý thuyết Mặt Trăng khan nhắc tới.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu các mẫu vật từ đá anocthit ferroan 15415 và 60015, cũng như troctolite 76535. Đá anocthit ferroan 15415 là một trong những tảng đá nổi tiếng nhất trong bộ sưu tập từ Apollo và thường được gọi là Tảng đá Khởi nguồn vì các nhà phi hành gia nghĩ rằng họ đã tìm được một mẩu từ lớp vỏ nguyên thủy của Mặt Trăng. Nó được lấy từ vành đai Lớp vỏ Apur trong chuyến du hành Apollo 15. Tảng đá 60015 là đá anocthit ferroan bị chấn động mạnh được lấy ở gần module Mặt Trăng trong chuyến du hành Apollo 16. Troctolite 76535 là một tảng đá plutonic hạt to thu được trong chuyến du hành Apollo 17.
Đồng tác giả Peslier tại Viện Công nghệ Jacobs và Trung tâm Không gian Johnson của NASA. Tác giả thứ tư của nghiên cứu là Clive Neal, giáo sư Công nghệ Công dân và Môi trường tại Đại học Notre Dame. Công trình này được hỗ trợ bởi NASA.
Quỳnh Chi (VACA)
Theo Science Daily
