Mặt Trăng từng trải qua những giai đoạn khó khăn và khắc nghiệt của nó. Chỉ khoảng vài trăm triệu năm sau khi hình thành, nó đã trải qua thứ mà các nhà thiên văn học gọi là "Vụ dội bom muộn". Trong khoảng thời gian kéo dài từ 4,1 tới 3,8 tỷ năm trước này, Mặt Trăng cùng toàn bộ vùng trong của Hệ Mặt Trời đã phải chịu đựng cuộc bắn phá dường như vô tận của những mảnh vụn liên hành tinh.
Khi vụ bắn phá này dội vào Mặt Trăng, nó kích hoạt một chuỗi những vụ phun trào núi lửa, khiến cho bề mặt Mặt Trăng trở thành địa ngục thực sự với những dòng chảy dung nham trải dài hàng trăm km.
Trong một nghiên cứu mới đây được công bố trên tạp chí Trái Đất và khoa học hành tinh (Earth and Planetary Science Letters), các nhà thiên văn học đã chỉ ra rằng vào khoảng từ 3 đến 4 tỷ năm trước, khi Mặt Trăng nguyên thủy trải qua giai đoạn hoạt động núi lửa khốc liệt này, nó đã phóng ra lượng khí đủ để tạo thành một bầu khí quyển tương đối dày tồn tại trong khoảng 70 triệu năm.
Mặc dù bầu khí quyển này rất dày so với kích thước của Mặt Trăng, nhưng nếu so với Trái Đất thì nó vẫn rất mờ nhạt. Ở thời điểm đậm đặc nhất, khoảng 3,5 tỷ năm trước, khí quyển của Mặt Trăng gây ra áp suất khoảng 1 kilopascal, trong khi ở mực nước biển trên Trái Đất, chúng ta đã chịu áp suất khoảng 100 kilopascal.
Với mục tiêu tính xem bao nhiêu khí đã tồn tại trong khí quyển cổ đại của Mặt Trăng, hai nhà nghiên cứu là Debra H. Needham ở Trung tâm hàng không không gian Marshall của NASA và David A. Kring ở Viện nghiên cứu Mặt Trăng và hành tinh (LPI) đã phân tích các dòng dung nham cổ trên bề mặt Mặt Trăng cũng như các mẫu đá Mặt Trăng được mang về bởi các nhiệm vụ Apollo 15 và 17. Bằng cách kiểm tra các mẫu đá, họ xác định được các loại khí đã tồn tại, đồng thời việc nghiên cứu các dòng dung nham đã đóng cứng cho phép họ ước tính được tổng lượng khí đã được sinh ra.
Hình ảnh do họa sĩ dựng lại mô phỏng Mặt Trăng trong "vụ dội bom muộn" (trên) so sánh với Mặt Trăng ngày nay.
Trong các mẫu đá mà Apollo mang về, các nhà nghiên cứu tìm thấy bằng chứng của carbon monoxide, hydro và oxy (những thành phần tạo thành nước), lưu huỳnh và một số khí dễ bay hơi khác. Hơn thế nữa, họ còn sử dụng các mẫu đá để tính ra giai đoạn mà các núi lửa trên Mặt Trăng hoạt động mạnh nhất - khoảng từ 3,8 đến 3,5 tỷ năm trước.
"Nghiên cứu này thay đổi mạnh mẽ cách nhìn của chúng ta về Mặt Trăng, từ một thiên thể đá không có không khí trở thành một thứ từng được bao quanh bởi khí quyển còn dày hơn khí quyển của Sao Hỏa ngày nay," Kring nói.
Mặc dù hầu hết khí quyển của Mặt Trăng đã thoát khỏi lực hấp dẫn của nó và trôi vào không gian, vẫn có một số khí có thể đã được giữ lại trong những miệng núi đóng băng ở các cực của Mặt Trăng. Nếu vậy, các khí dễ bay hơi này có thể bị giam trong các trầm tích băng, tạo thành những hồ chứa khí và nhiên liệu mà các phi hành gia có thể khai thác để sử dụng cho các nhiệm vụ tương lai ở Mặt Trăng hoặc xa hơn. Trong trường hợp đó, có lẽ thời kỳ khắc nghiệt của Mặt Trăng trước đây là thực sự đáng giá!
Tuấn Phong
Theo Asrtronomy
