Các nhà khoa học từ lâu đã tin rằng sao chổi và/hoặc một dạng thiên thạch cổ được gọi là các chondrite cacbon là nguồn gốc của các nguyên tố dễ bay hơi trên Trái Đất sơ khai - bao gồm hidro, nito, và cacbon – và có thể cuả cả các vật chất hữu cơ. Hiểu được những chất bay hơi đến từ đâu là tối quan trọng cho việc xác định nguồn gốc của nước và sự sống trên hành tinh của chúng ta. Một nghiên cứu mới dẫn đầu bởi Conel Alexander của Carnegie tập trung vào nước đóng băng phân bố ở xuyên suốt hầu hết Hệ Mặt Trời trước kia, nhưng có lẽ lượng băng này không nằm trong các vật liệu tích tụ lại để tạo ra Trái Đất sơ khai.
Bằng chứng về lớp băng này được chứa trong các vật thể như sao chổi và các chondrite cacbon chứa nước. Nhóm nghiên cứu đã tìm ra các số liệu đi ngược lại với các lí thuyết chiếm ưu thế về mối quan hệ giữa hai dạng vật thể này và gợi ý rằng các thiên thạch, và các tiểu hành tinh sản sinh ra chúng, là những nguồn khả thi nhất cho nước trên Trái Đất. Công trình của họ được đã công bố trên tờ Science Express vào ngày 12 tháng7.
Nhờ việc nghiên cứu về tỉ lệ hidro với đồng vị nặng hơn deuterium trong nước đóng băng (H2O), các nhà khoa học đã đoán được khoảng cách tương đối giữa nơi các vật thể chứa nước này được hình thành và Mặt Trời. Các vật thể được hình thành ở xa thường có trữ lượng deuterium ở trong băng lớn hơn so với các vật thể hình thành ở gần Mặt Trời, và các vật thể được hình thành trong cùng một khu vực thường có cấu trúc đồng vị hidro giống nhau. Vậy nên, bằng cách so sánh trữ lượng deuterium ở nước trong các chondrite cacbon với trữ lượng deuterium của các sao chổi, chúng ta có thể biết liệu chúng có được hình thành trong cùng một vùng của Hệ Mặt Trời. Các nhà khoa học còn gợi ý cả sao chổi và các chondrite cacbon đã được hình thành ngoài vòng quỹ đạo của Sao Mộc, thậm chí ngay ở rìa Hệ Mặt Trời của chúng ta. Nếu giả thuyết này là đúng, lượng băng tìm thấy ở sao chổi và phần còn lại của băng được giữ ở các chondrite cac bon ở dạng hidro silicon, ví dụ như đất sét cũng sẽ có cấu trúc đồng vị tương tự nhau.
Nhóm nghiên cứu của Alexander bao gồm các nhà khoa học của Carnegie: Larry Nitler, Marilyn Fogel, và Roxane Bowden, cùng với Kieren Howard từ Bảo tàng Lịch sử tự nhiên ở London và Cao đẳng Kingsborough của Đại học thành phố New York, và Christopher Herd từ Đại học Alberta. Họ đã nghiên cứu các mẫu vật từ 85 chondrite cacbon và có thể chứng minh rằng các chondrite cacbon có lẽ không được hình thành ở khu vực hình thành sao chổi, vì chúng có trữ lượng deuterium thấp hơn hẳn. Nếu vậy, kết quả này đi ngược lại với hai mô hình thông dụng nhất hiện nay để lí giải việc Hệ Mặt Trời có cấu trúc ngày hôm nay.
Nhóm gợi ý rằng các chondrite cacbon được hình thành ở vùng đai các tiểu hành tinh giữa quỹ đạo của Sao Hỏa và Sao Mộc. Hơn nữa, họ đưa ra giả thuyết rằng phần lớn các nguyên tố bay hơn của Trái Đất đến từ nhiều chondrite, không phải từ các sao chổi.
“Kết quả của chúng tôi mang lại nhiều giới hạn quan trọng cho nguồn gốc chất bay hơn bên trong Hệ Mặt Trời, kể cả Trái Đất”, Alexander phát biểu. “Và chúng cũng có ảnh hưởng lớn tới các mô hình hiện tại về sự hình thành và tiến hóa quỹ đạo của các hành tinh và các vật thể tương tự trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.”
Quỳnh Chi (VACA)
Theo Science Daily
