Đúng như một số dự đoán, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng oxy phân tử quanh Sao chổi 67P không được tạo ra trên bề mặt sao chổi đó mà có lẽ là từ bên trong nó.
Tàu không gian Rosetta của Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA) đã tiến hành bám sát và theo dõi Sao chổi 67P (hay còn gọi là Churyumov-Gerasimenko) trên chặng đường vòng quanh Mặt Trời từ tháng 08/2014 đến tháng 09/2016, cài đặt máy định vị và cuối cùng đã đáp xuống bề mặt của nó.
Khi sao chổi này tiếp cận đủ gần với Mặt Trời, lớp băng trên bề mặt liền "bốc hơi", chuyển từ dạng rắn sang dạng khí, tạo ra một lớp khí quyển, tạm gọi là "lớp phủ". Các phân tích về lớp phủ này thông qua các thiết bị trên tàu Rosetta đã cho thấy nó không chỉ bao gồm nước, carbon monoxide và carbon dioxide như đã dự đoán, mà còn tồn tại các phân tử oxy.
Oxy phân tử được hình thành do hai nguyên tử oxy kết hợp lại với nhau, và là một nhân tố cần thiết cho sự sống trên Trái Đất, nơi chúng được tạo thành do quá trình quang hợp. Phân tử này trước đây đã từng được phát hiện quanh một số vệ tinh chứa nhiều băng đá của Sao Mộc, tuy nhiên chưa ai ngờ rằng sẽ phát hiện ra chúng xung quanh một sao chổi.
Nhóm nghiên cứu khoa học của Rosetta lúc đầu cho rằng oxy này có khả năng rất cao đến từ phần cơ thể chính hoặc từ lõi của sao chổi. Điều này có nghĩa rằng phân tử này là "nguyên thủy", và chúng đã tồn tại ngay từ khi sao chổi này được hình thành từ thời kỳ đầu của Hệ Mặt Trời vào khoảng 4,6 tỷ năm trước.
Tuy vậy, một nhóm nghiên cứu ngoài dự án này cho rằng có thể có một nguồn gốc khác của oxy phân tử tại các sao chổi. Họ đã tìm ra một phương pháp mới cho phép tạo ra oxy phân tử trong không gian do kích hoạt bởi ion năng lượng cao - những phân tử đã được tích điện. Họ đưa ra giả thuyết rằng các phản ứng của các ion trên bề mặt Sao chổi 67P mới thực sự là nguồn gốc phát sinh ra oxy phân tử.
Tại thời điểm này, các thành viên của nhóm nghiên cứu Rosetta đã phân tích các dữ liệu từ oxy của sao chổi 67P dựa trên giả thuyết mới được đưa ra. Trong một bài báo được đăng trên Nature Communications mới đây của các nhà vật lý tại Đại học Hoàng gia London, họ cho biết cơ chế đã được đề xuất về sự tạo ra oxy trên bề mặt sao chổi không đủ để giải thích mức độ được quan sát trong lớp phủ.
Tác giả chính của nghiên cứu là Kevin Heritier từ Khoa Vật lý của Đại học Hoàng gia, cho biết: "Phát hiện đầu tiên về oxy phân tử trong lớp phủ của 67P là một điều hết sức ngạc nhiên và thú vị."
"Chúng tôi đã kiểm nghiệm giả thuyết mới về việc tạo oxy phân tử trên bề mặt qua các quan sát ion và các hạt có khả năng kích hoạt các quá trình dẫn đến hình thành phân tử oxy. Chúng tôi phát hiện ra rằng lượng ion năng lượng cao tại đó không thể tạo ra đủ oxy phân tử bằng với lượng phân tử quan sát được trong lớp phủ."
Đồng tác giả là Tiến sĩ Marina Galand từ Khoa Vật lý của Đại học Hoàng gia và là đồng điều tra viên khoa học của Hiệp hội Plasma Rosetta cũng cho biết thêm: "Sự hình thành oxy phân tử trên bề mặt vẫn có thể xảy ra tại 67P, nhưng đa số các phân tử oxy trong lớp phủ không thể được tạo thành từ quá trình đó được."
Kết quả của các phân tích mới trùng khớp với kết luận ban đầu của nhóm nghiên cứu cho rằng oxy phân tử nhiều khả năng có nguồn gốc nguyên thủy. Các giả thuyết khác cũng đã được đề ra và hiện vẫn đang được xem xét, song giả thuyết về tính nguyên thủy này là khớp nhất với dữ liệu đã thu được.
Việc này cũng ủng hộ các giả thuyết gần đây về sự cấu thành của oxy phân tử trong các đám mây tối và sự hiện diện của nó vào thời kỳ đầu của Hệ Mặt Trời. Trong mô hình này, các phân tử oxy bị đông cứng trở thành các hạt bụi nhỏ. Các hạt bụi này sau đó kết hợp thêm với các chất khác và cuối cùng trở thành sao chổi, giữ oxy ở bên trong vùng tâm của nó.
Tuấn Phong
Theo Science Daily
