Mặc dù có nhiều khu vực trên Mặt Trăng được chúng ta gọi là các "biển", trên thực tế những nơi đó đều không hề có nước. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học tin rằng điều đó cũng tương tự đối với lớp phủ (bên dưới bề mặt) của Mặt Trăng. Dựa theo những lý thuyết về sự hình thành của Mặt Trăng thì lớp phủ của nó có lẽ chứa rất ít nước. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đã cho thấy lớp này có thể giàu nước hơn chúng ta từng nghĩ.
Nghiên cứu này mới được công bố trên Nature Geoscience (tạp chí Địa khoa học tự nhiên), được thực hiện bởi Ralph Milliken - phó giáo sư tại khoa Khoa học Trái Đất, môi trường và hành tinh thuộc Đại học Brown (Rhode Island, Mỹ) và Shuai Li - nhà nghiên cứu sau tiến sĩ đã tốt nghiệp Brown gần đây và hiện đang làm tại Đại học Hawaii. Họ bắt đầu tìm cách đo chính xác hơn lượng nước trên Mặt Trăng sau khi các nghiên cứu vào năm 2008 và 2011 đã cho thấy dấu hiệu của nước trong những mẫu vật chất mang về từ Mặt Trăng bởi các nhiệm vụ Apollo 15 và 17.
Dựa trên lượng nước trong các mẫu và so sánh với lượng nước trong các mẫu đá bazan trên Trái Đất, các nhà khoa học đã tính ra rằng một số phần của lớp phủ Mặt Trăng có thể chứa lượng nước tương tự - tức là nhiều hơn nhiều so với dự đoán trước đây.
Nhưng vì chúng ta chỉ có một lượng khá giới hạn những mẫu đá Mặt Trăng mang về từ một số điểm hạ cánh nhất định, khó có thể chắc chắn được những mẫu của Apollo có phải là phổ biến hay là trường hợp độc nhất.
"Câu hỏi mấu chốt là liệu những mẫu của Apollo có phải đại diện cho điều kiện chung của phần trong Mặt Trăng hay thay vào đó nó chỉ đại diện cho những khu vực bất thường hoặc thậm chí là độc nhất trong lớp phủ khô" - Miliken cho biết trong một cuộc họp báo.
Vì vậy, nhóm nghiên cứu phân tích thêm dữ liệu thu được từ quỹ đạo bởi thiết bị lập bản đồ khoáng chất Mặt Trăng đặt trên vệ tinh Chandrayaan-1 của Tổ chức nghiên cứu không gian Ấn Độ để phân tách ánh sáng Mặt Trời phản xạ trên bề mặt Mặt Trăng. Họ đặc biệt chú ý tới những trầm tích núi lửa qui mô lớn, đó là những thứ nằm trong lòng Mặt Trăng được đẩy lên bề mặt. Những trầm tích này không được mang về Trái Đất bởi các nhà du hành Apollo. Bằng cách nghiên cứu ánh sáng phản xạ từ những vùng này, nhóm nghiên cứu nhắm đến việc xác định thành phần cấu tạo vật chất của chúng và tìm kiếm dấu hiệu của nước.
Nhưng có một trở ngại: những bước sóng mà qua đó có thể xác định được nước cũng là những bước sóng sinh ra do nhiệt của ánh sáng Mặt Trời chiếu tới Mặt Trăng. "Vì vậy để khẳng định được sự có mặt của nước, trước hết chúng tôi cần phân tách rõ và loại bỏ những thành phần phát xạ do nhiệt," Miliken giải thích.
Việc đó đòi hỏi phải hiểu rõ và mô hình hoá được việc phát nhiệt. Để giải quyết việc đó, Miliken và Li sử dụng những mẫu đã có của Apollo kết hợp với dữ liệu bổ sung về sự làm nóng bề mặt Mặt Trăng để loại bỏ thành phần này khỏi dữ liệu của Chandrayaan-1.
Khi hiệu ứng nhiệt được loại trừ, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng về sự có mặt của nước ở hầu hết những trầm tích núi lửa mà họ nghiên cứu, bao gồm cả khu vực ở gần địa điểm hạ cánh của Apollo 15 và Apollo 17.
"Sự phân bố các trầm tích giàu nước này có vai trò mấu chốt," Miliken nói. "Chúng lan khắp bề mặt, qua đó cho chúng ta thấy nước được tìm thấy trong các mẫu của Apollo không phải là trường hợp đặc biệt. Nham thạch của Mặt Trăng có vẻ đều giàu nước, điều đó gợi ý rằng lớp phủ của Mặt Trăng cũng như vậy."
Nếu điều này là đúng, nó sẽ đòi hỏi chúng ta hiệu chỉnh lý thuyết đã có về sự tạo thành của Mặt Trăng. Trước đây, Mặt Trăng được cho rằng không chứa nhiều nước bởi va chạm dẫn tới sự hình thành của nó (va chạm giữa Trái Đất và một hành tinh tên là Theia) gây ra nhiệt độ đủ cao để phá huỷ hydro cần thiết cho sự tạo thành nước.
Tuy nhiên, phát hiện mới không hề phủ nhận lý thuyết đã có.
"Bằng chứng về nước bên trong Mặt Trăng gợi ý rằng nước đã tồn tại được bằng cách nào đó, hoặc nó đã được đưa tới Mặt Trăng một thời gian ngắn sau va chạm bởi các tiểu hành tinh và sao chổi, khi mà Mặt Trăng chưa hoàn toàn trở thành dạng rắn," Li nói. "Nguồn gốc chính xác của nước bên trong Mặt Trăng vẫn còn là một câu hỏi lớn."
Bryan
Theo Astronomy
