Nguồn gốc Mặt trăng: Bí mật dần được sáng tỏ

http://www.nytimes.com/2014/09/09/science/revisiting-the-moon.html?ref=science&_r=1 (phần A Violent Birth)

Theo trang The New York Times nhận định, một trong những tính chất đặc biệt của Mặt Trăng chính là nguồn gốc ra đời của vệ tinh tự nhiên xoay quanh Trái Đất này. Hầu hết các Mặt Trăng khác trong Hệ mặt trời đều được cho là những thiên thể tự do bị kéo vào quỹ đạo của hành tinh hoặc được tạo ra cùng lúc với hành tinh từ cùng một đám bụi, ga và đá ban đầu. Tuy nhiên, sự ra đời của Mặt Trăng Trái Đất lại không chỉ đơn giản như vậy và còn có phần khá “bạo lực”.

Trong số các giả thuyết về sự ra đời của Mặt Trăng, giả thuyết vụ va chạm là giả thuyết được nhiều người ủng hộ nhất. Giả thuyết này cho rằng vào khoảng 4,5 tỷ năm trước, không lâu sau khi Trái Đất được bồi tụ từ những vật chất trong quỹ đạo của mình, một hành tinh trẻ có quỹ đạo chưa ổn định đã va vào trái đất theo góc thấp và chéo, cùng với một lực khá mạnh. Tuy nhiên vụ va chạm này không đủ mạnh để phá hủy hoàn toàn Trái Đất mà chỉ làm một phần của vỏ Trái Đất bị vỡ ra. 

Giả thuyết về vụ va chạm giữa Trái Đất và Theia, hành tinh có kích thước bằng với Sao Hỏa. Ảnh minh họa

Hành tinh trẻ này có tên là Theia, tên một vị thần Titan trong thần thoại Hy Lạp và là mẹ của Thần mặt trăng, có kích thước khoảng bằng Sao Hỏa và đã vỡ vụn sau vụ va chạm với trái đất. Những phần tử nặng của Theia bị bắn ra và chìm sâu vào vỏ Trái Đất, trong khi phần còn lại và phần vỏ trái đất bị vỡ ra tập hợp lại thành khối vật chất bao quanh phần lõi của Theia. Khối vật chất này bị ảnh hưởng bởi trọng lực nên hình thành quỹ đạo xoay quanh Trái Đất. Sau khoảng 1 năm khối vật chất này trở thành vật thể có hình cầu và dần nguội đi. Vật thể hình cầu đó chính là Mặt Trăng của Trái Đất. 

Quá trình hình thành Mặt Trăng theo giả thuyết vụ va chạm. Ảnh minh họa

Giả thuyết về vụ va chạm này khá hợp lý và phù hợp với mô hình mà máy tính tạo ra, tuy nhiên vẫn cần thêm bằng chứng để chứng minh rằng giả thuyết này là đúng. Các nhà thiên văn học đã nghiên cứu hàng loạt các vật chất ngoài Trái Đất và kết luận được rằng các vật chất trong Hệ mặt trời khác nhau ở tỷ lệ các chất đồng vị, bản chất của các nguyên tố hóa học có trong những vật chất này (oxy nặng hay nhẹ, Titanium có ít hay nhiều nơtron), vì vậy nếu Mặt Trăng thật sự được tạo nên từ một phần của Theia thì phải tồn tại những dấu vết hóa học tương thích với “thần khổng lồ” Theia. 

Mùa hè vừa qua, tiến sĩ Daniel Herwartz, nhà địa chất học thuộc trường Đại học Gottingen, Đức, cùng đồng nghiệp đã tìm thấy bằng chứng chứng minh cho giả thuyết vụ va chạm khi xác định được sự khác nhau trong tỷ lệ các chất đồng vị giữa đá của Mặt Trăng và đá của Trái Đất. Kết quả này đạt được một cách rất tình cờ, khi những nhà địa chất học này cố gắng giải quyết các vấn đề địa chất trên Trái Đất bằng cách phát triển những phương pháp mới để phân tích các chất đồng vị của khí oxy một cách chính xác hơn. 

Có thể nhận định rằng phát hiện này của đội ngũ các nhà nghiên cứu là bước tiến đáng kể trong việc xác định nguồn gốc của Mặt Trăng, tuy nhiên vẫn cần phải thực hiện thêm nhiều nghiên cứu chuyên sâu nữa mới có thể đi đến kết luận cuối cùng. 

Đinh Ly