Đại dương có nguồn gốc từ Mặt Trời?
Nước là một trong những nguồn tài nguyên quý giá nhất mà con người cần khi chúng ta đi khắp Hệ Mặt trời, đến các thế giới khác. Một nghiên cứu mới cho thấy nguồn nước trên Trái Đất được tạo ra từ Mặt Trời.
Nguồn nước trên Trái Đất do Mặt Trời tạo ra
Gió Mặt Trời, bao gồm các hạt mang điện từ Mặt Trời, phần lớn được tạo ra từ các ion hydro. Nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế do Đại học Glasgow đứng đầu, bao gồm những người từ Trung tâm Khoa học và Công nghệ Không gian của Curtin (SSTC) đã phát hiện, gió Mặt Trời có khả năng tạo ra nước trên bề mặt của các hạt bụi. Những hạt bụi này tồn tại trên các tiểu hành tinh đã đâm vào Trái Đất.
Giám đốc của SSTC - Giáo sư Phil Bland cho biết, Trái Đất rất giàu nước so với các hành tinh đá khác trong Hệ Mặt Trời. Trong đó, các đại dương bao phủ hơn 70% bề mặt của Trái Đất. Song, từ lâu, các nhà khoa học đã đặt câu hỏi về nguồn nước chính xác trên Trái Đất.
“Một giả thuyết hiện có là nước đã được mang đến Trái Đất trong giai đoạn cuối cùng của quá trình hình thành trên các tiểu hành tinh loại C. Tuy nhiên, thử nghiệm trước đó về “dấu vân tay” đồng vị của các tiểu hành tinh này cho thấy, chúng không khớp với nước được tìm thấy trên Trái Đất.
Điều đó nghĩa là, có ít nhất một nguồn nước khác chưa được phát hiện. Nghiên cứu cho thấy, gió Mặt Trời đã tạo ra nước trên bề mặt của các hạt bụi nhỏ. Từ đó, có thể cung cấp phần còn lại nước trên Trái Đất”, Giáo sư Bland nhận định.
Lý thuyết gió Mặt Trời này dựa trên việc phân tích từng nguyên tử trong các mảnh vụn cực nhỏ của một tiểu hành tinh gần Trái Đất loại S được gọi là Itokawa. Các mẫu vật trên tiểu hành tinh này đã được tàu thăm dò vũ trụ Nhật Bản Hayabusa thu thập và mang về Trái Đất vào năm 2010.
“Hệ thống chụp cắt lớp thăm dò nguyên tử của chúng tôi tại Đại học Curtin cho phép có một cái nhìn cực kỳ chi tiết bên trong 50 nanomet đầu tiên hoặc hơn trên bề mặt hạt bụi của Itokawa. Chúng tôi nhận thấy, chúng chứa đủ nước. Nếu mở rộng quy mô lên, sẽ là lượng khoảng 20 lít cho mỗi mét khối đá”, ông Bland cho biết.
Theo Tiến sĩ Luke Daly thuộc Đại học Glasgow, nghiên cứu này cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn sâu sắc về nguồn nước trong quá khứ của Trái Đất. Đồng thời, có thể giúp ích cho các sứ mệnh không gian trong tương lai.
“Nghiên cứu cho thấy, quá trình phong hóa không gian tương tự tạo ra nước trên Itokawa có khả năng xảy ra trên các hành tinh không có không khí khác. Điều đó nghĩa là các phi hành gia có thể xử lý nguồn cung cấp nước mới từ bụi trên bề mặt hành tinh, chẳng hạn như Mặt Trăng”, ông Daly chia sẻ.
Nước có thể hình thành trên bề mặt Mặt Trăng nhờ gió Mặt Trời
Gió Mặt Trời đập vào bề mặt của Mặt Trăng với tốc độ khoảng 450 km mỗi giây (gần một triệu dặm mỗi giờ). Khi điều đó xảy ra, dòng suối có thể làm giàu đá, tạo thành nước.
“Chúng tôi nghĩ về nước như một hợp chất kỳ diệu, đặc biệt này. Nhưng đây là điều đáng kinh ngạc: mọi tảng đá đều có tiềm năng tạo ra nước, đặc biệt là sau khi được chiếu xạ bởi gió Mặt Trời, ”William M. Farrell, nhà vật lý plasma tại Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA, một trong những nhà nghiên cứu đã giúp phát triển mô phỏng cho biết.
Mô phỏng cho thấy khi các proton mang điện tích dương trong gió Mặt Trời va chạm vào bề mặt Mặt Trăng, chúng có thể tương tác với các electron mang điện tích âm xung quanh các phân tử của lớp vỏ Mặt Trăng, giải phóng các nguyên tử hydro (H). Chúng có thể tham gia với oxy (O) chứa trong silica trên bề mặt, tạo thành hydroxyl (OH), sau đó có thể tham gia với các nguyên tử hydro khác, tạo ra nước (H2O).
Bằng chứng về nước ở các cực của Mặt trăng đã được tàu vũ trụ phát hiện, nhưng các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng vật chất có thể đến đó từ các sao chổi băng giá va vào bề mặt. Một khi được bảo vệ trong bóng tối bên trong miệng núi lửa, băng sẽ đóng băng vĩnh viễn. Tuy nhiên, nghiên cứu mới này cho thấy một quá trình khác có thể đang diễn ra trên bề mặt Mặt trăng.
Mô phỏng mới này cũng gợi ý lý do tại sao các mức hydro khác nhau được tìm thấy khi nhìn vào các khu vực khác nhau của Mặt trăng . Xung quanh đường xích đạo, nơi nó ấm hơn, ánh sáng Mặt Trời cung cấp năng lượng cho các nguyên tử hydro, đẩy chúng ra khỏi bề mặt, nơi chúng thoát ra ngoài không gian. Ở gần các cực, lượng nhiệt giảm đi rất nhiều, để lại một lượng lớn hydro trên bề mặt.
Nước là một trong những nguồn tài nguyên quý giá nhất mà con người cần khi chúng ta đi khắp Hệ Mặt Trời, đến các thế giới khác. Nếu nghiên cứu này là chính xác, chất tạo sự sống này có thể phổ biến hơn trên Mặt trăng so với những gì chúng ta đã tin trước đây.
“Nước ở nhiều dạng khác nhau lan tỏa khắp Hệ Mặt Trời, từ dấu vết của hơi nước trên chính Mặt Trời đến băng nước trong thành phần có thể có của Sao Diêm Vương và các vật thể nằm ngoài Vành đai Kuiper. Ngay cả khi không có mối liên hệ với câu hỏi về sự sống ngoài Trái Đất, nước vẫn là một chủ đề quan trọng trong việc khám phá Hệ Mặt Trời, như một nguồn tài nguyên có thể có và là một chất có bản chất địa chất theo đúng nghĩa của nó. Băng nước trên Mặt Trăng và Sao Hỏa có thể giúp cung cấp cho các nhà thám hiểm con người trong tương lai ”, Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực báo cáo.
Quá trình này có thể không xảy ra đối với Mặt Trăng, nhưng cũng sẽ diễn ra trên mọi bề mặt giàu silica trong Hệ Mặt Trời, từ các tiểu hành tinh đến các hạt cát. Điều này có thể làm cho nước trở nên phổ biến hơn nhiều trong khu vực hành tinh của chúng ta hơn nhiều so với những gì chúng ta từng tin. Nếu vậy, việc cư trú các hành tinh và Mặt Trăng trong Hệ Mặt Trời của chúng ta trở nên dễ dàng hơn rất nhiều.
Nguyễn Linh (T/h)
