Trái Đất là độc nhất trong Hệ Mặt Trời: Nó là hành tinh đá duy nhất có lượng nước dồi dào và một vệ tinh tương đối lớn giúp trục của nó được giữ ổn định. Cả hai yếu tố này đều là cần thiết cho sự phát triển của sự sống.
Các nhà địa chất hành tinh ở Đại học Münster (Đức) mới đây đã lần đầu tiên chỉ ra được rằng nước trên Trái Đất đã xuất hiện cùng với sự hình thành của Mặt Trăng cách đây khoảng 4,4 tỷ năm. Mặt Trăng đã hình thành khi Trái Đất va chạm với một thiên thể có kích thước tương đương Sao Hỏa tên là Theia. Cho tới gần đây, các nhà khoa học vẫn cho rằng Theia hình thành ở vùng trong của Hệ Mặt Trời, khá gần Trái Đất. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu ở Münster giờ đây có thể cho thấy Theia tới từ vùng ngoài của Hệ Mặt Trời và mang tới lượng nước lớn cho Trái Đất. Kết quả này đã được công bố trên Nature Astronomy.
Trái Đất đã hình thành trong vùng trong "khô cằn" của Hệ Mặt Trời, điều đó khiến các nhà khoa học ngạc nhiên vì lượng nước lớn mà chúng ta có. Để hiểu nguyên nhân của việc này, chúng ta cần nhìn ngược thời gian về thời điểm Hệ Mặt Trời hình thành cách đây 4,5 tỷ năm. Từ những nghiên cứu trước đây, chúng ta đã biết rằng Hệ Mặt Trời có sự phân tách vật chất "khô" khỏi vật chất "ướt", bằng chứng là các thiên thạch giàu carbon và giàu nước đều tới từ vùng ngoài của Hệ Mặt Trời trong khi các thiên thạch tới từ khu vực gần Trái Đất thì đều nghèo carbon và nghèo nước. Mặc dù các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nước trên Trái Đất tới từ những thiên thạch giàu carbon, nhưng cho tới gần đây vẫn chưa rõ rằng những thứ này đã tới Trái Đất vào thời điểm nào và như thế nào.
"Chúng tôi đã sử dụng các đồng vị của molybdenum (Mo) để trả lời câu hỏi này. Các đồng vị molybdenum cho phép chúng tôi phân biệt rõ ràng vật chất giàu và không giàu carbon để qua đó xác định một 'dấu vân tay di truyền' của vật chất ở vùng ngoài và trong của Hệ Mặt Trời" - Tiến sĩ Gerrit Budde ở Viện địa chất hành tinh Münster, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích.
Các phép đo mà nhóm nghiên cứu thực hiện cho thấy thành phần molybdenum của Trái Đất nằm trong khoảng giữa khi so sánh với lượng có trong các thiên thạch giàu và không giàu carbon, điều đó chứng minh rằng một phần molybdenum ở Trái Đất có nguồn gốc từ vùng ngoài của Hệ Mặt Trời. Tính chất hóa học của molybdenum đóng một vai rò rất quan trọng bởi nó là một nguyên tố yêu sắt, hầu hết khối lượng của nguyên tố này trên Trái Đất tập trung ở lõi của hành tinh.
Tiến sĩ Christoph Burkhardt - tác giả thứ hai của nghiên cứu - cho biết: "Molybdenum được tìm thấy ngày nay trong lớp phủ của Trái Đất có nguồn gốc từ giải đoạn cuối của sự hình thành Trái Đất, trong khi molybdenum ở những giai đoạn sớm hơn thì hoàn toàn nằm trong lõi."
Kết quả nghiên cứu đã lần đầu tiên cho thấy vật chất giàu carbon ở vùng ngoài của Hệ Mặt Trời đã tới Trái Đất muộn hơn, sau giai đoạn hình thành hành tinh.
Nhưng các nhà khoa học còn tiến thêm một bước xa hơn nữa. Họ cho thấy hầu hết molybdenum trong lớp phủ của Trái Đất đã tới thông qua Theia - thiên thể đã va chạm với hành tinh của chúng ta cách đây khoảng 4,4 tỷ năm và từ đó dẫn tới sự hình thành của Mặt Trăng. Tuy nhiên, vì phần lớn molybdenum ở lớp phủ Trái Đất tới từ vùng ngoài Hệ Mặt Trời, điều đó có nghĩa là bản thân Theia cũng có nguồn gốc từ vùng ngoài. Theo các nhà khoa học, vụ va chạm đã cung cấp một lượng lớn vật chất giàu carbon để tạo ra toàn bộ lượng nước cho Trái Đất.
Theo giáo sư Thorten Lkeine ở Đại học Münster: "Cách tiếp cận của chúng tôi là độc nhất vì đây là lần đầu tiên nó cho phép chúng tôi liên hệ nguồn gốc của nước trên Trái Đất với sự hình thành của Mặt Trăng. Nói một cách đơn giản là nếu thiếu Mặt Trăng thì sẽ không có sự sống trên Trái Đất."
Bryan
Theo Science Daily
