Những sự thật kỳ lạ và thú vị về mặt trăng

Nước tồn tại và di chuyển xung quanh bề mặt Mặt trăng

Năm 2009, dữ liệu từ Tàu trinh sát quỹ đạo mặt trăng (LRO) của NASA đã đưa chúng ta đến với phát hiện về sự tồn tại của nước trong băng đá trên mặt trăng. Một phiên bản nâng cấp gần nhất của Tàu quỹ đạo mang tên Chương trình lập bản đồ mặt trăng (LAMP) đã cho phép các nhà khoa học tiếp cận gần hơn với nguồn nước trên bề mặt mặt trăng. LAMP đã phát hiện ra rằng các phân tử nước di chuyển xung quanh mặt trăng khi bề mặt mặt trăng ấm lên và nguội đi trong ngày.

Nước sẽ đọng lại trên bề mặt mặt trăng cho đến giữa trưa – thời điểm nước tan chảy và nóng lên đủ để bốc hơi và hòa vào làn không khí mỏng manh tại đây. Nước sẽ trôi lững lờ xung quanh một lúc cho đến khi gặp khu vực có nhiệt độ thấp và quay trở lại bề mặt mặt trăng.

Nước trên các hành tinh khác không chỉ có thể là nguồn nước uống quý giá cho các nhà thám hiểm mà còn có thể làm nhiên liệu cho các cuộc thám hiểm bằng robot trong tương lai bởi vì nước có thể được tách ra để làm nhiên liệu tên lửa, tránh phải mang theo nhiên liệu từ Trái Đất theo.

Tồn tại một khối vật chất đặc, khổng lồ bên dưới bề mặt cực nam của mặt trăng

Sâu dưới lưu vực Aitken của cực nam mặt trăng (miệng hố va chạm lớn nhất trong hệ Mặt Trời), các nhà nghiên cứu đã phát hiện được một khối kim loại nặng “dị thường” khổng lồ nằm giữa lớp phủ và dường như nó đang làm thay đổi trường hấp dẫn của mặt trăng.

Theo một nghiên cứu về khối vật chất bí ẩn này, công bố ngày 5 tháng 4 trên tạp chí Geophysical Research Letters, khối dị vật có cân nặng trong khoảng 2,4 triệu tỷ tấn. Các nhà nghiên cứu không chắc chắn về việc làm thế nào mà khối kim loại khổng lồ đó lại bị mắc kẹt dưới bề mặt mặt trăng. Giả thuyết đặt ra rằng ở thời điểm 4 tỷ năm trước, chính tàn dư của một tiểu hành tinh sắt-nicken đã đâm vào bề mặt che khuất của mặt trăng và tạo ra miệng hố Aitken Cực Nam khổng lồ.

Mặt trăng tỏa ánh sáng rực rỡ tuyệt đẹp ở Công viên Quốc gia Brecon Beacons, Wales, Vương quốc Anh. (Allyn Wallace/BBC America)

Mặt trăng đang co lại và rung chuyển

Mặt trăng đang dần co lại. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng, giống như lớp vỏ của các vệ tinh đơn lẻ của chúng ta, việc co lại của mặt trăng kéo theo các vết nứt giống như vách đá trên bề mặt, là nguyên nhân của rất nhiều trận động đất tại đây.

 

Các nhà khoa học đã xem xét lại dữ liệu về các trận động đất trên mặt trăng được thu thập từ năm 1969 đến năm 1977 bằng thiết bị địa chấn trong các nhiệm vụ thám hiểm mặt trăng của tàu Apollo. Họ ánh xạ dữ liệu địa chấn thành các hình ảnh vệ tinh của các đứt gãy chườm đế hay các dốc đứng – các vách đá dạng bậc thang trên bề mặt mặt trăng. Các cấu trúc này cao hàng chục mét và trải dài hàng dặm. Chúng có thể được nhìn thấy trong những hình ảnh chụp từ Tàu trinh sát quỹ đạo mặt trăng của NASA. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng khoảng 25% các trận động đất trên mặt trăng có khả năng được tạo ra do năng lượng giải phóng từ những đứt gãy này, chứ không phải do tác động từ các tiểu hành tinh hay các hoạt động sâu bên trong mặt trăng.

Các vách đá dốc đứng trải dài khắp bề mặt mặt trăng thành một mạng lưới vô cùng rộng và ước tính tuổi đời của chúng không quá 50 triệu năm tuổi. Niên đại và sự phân bố của các vách đá cho thấy rằng chúng xuất hiện khi phần trong của mặt trăng nguội dần và khiến cho lớp vỏ của nó co lại.

Hình ảnh đáng kinh ngạc của mặt trăng được chụp từ Trạm Vũ trụ quốc tế (International Space Station) (Luca Parmitano/BBC America)

Bạn sẽ không thể làm giàu được trên mặt trăng

Vàng, bạch kim và các kim loại “ưa sắt” khác có nhiều trong lớp vỏ Trái Đất hơn so với lớp vỏ của các vệ tinh tự nhiên. Đối với lịch sử hình thành chung của hai thế giới, điều này nghe có vẻ kỳ lạ.

Khoảng 4,5 tỷ năm trước, một hành tinh có kích cỡ giống sao Hỏa tên là Theia đã va chạm với Trái Đất nguyên sinh, làm nổ tung một lượng lớn vật chất của cả hai hành tinh vào không gian. Một số vật chất được giải phóng này thâm nhập vào Trái Đất đầy thương tích và bị vùi dập lúc đó. Một số khác kết hợp lại và tạo thành mặt trăng. Nhưng các nguyên tố ưa sắt cao (HSE) dường như đã bị loại bỏ ra khỏi hỗn hợp. Những kim loại này có khả năng đã bị phân tán do các cuộc va chạm của các tiểu hành tinh xảy ra sau đó –nhưng tại sao Trái Đất lại nhận được nhiều hơn mặt trăng?

 

Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng chính lực hấp dẫn yếu hơn của mặt trăng khiến cho các loại vật chất phân tán do va cham không có khả năng tồn tại trên mặt trăng như tồn tại trên Trái Đất – rất nhiều thứ đập vào mặt trăng nhưng sau đó lại quay trở lại không gian. Hàm lượng nhỏ các nguyên tố ưa sắt HSE còn lại trên mặt trăng có thể là do chúng xuất hiện trước khi dòng nham thạch của mặt trăng nguội đi và đông cứng lại. Vì lý do đó, những vật chất này được đưa sâu vào phần lõi của mặt trăng.

Mặt trăng có màu cam cháy treo lơ lửng trên bầu trời London. Mặc dù các nhà khoa học đã làm sáng tỏ rất nhiều bí ẩn về mặt trăng trong suốt 50 năm qua kể từ sự kiện Apollo 11, sự mê đắm của loài người dành cho vị hàng xóm gần nhất này của chúng ta vẫn chưa bao giờ phai nhạt. (James Burns/BBC America)

Mặt trăng có hai mặt (có thể bởi vì nó là một tiểu hành tinh lớn)

Mặt trăng của chúng ta có hai mặt: mặt gần Trái Đất có lớp vỏ mỏng và mịn hơn, trong khi lớp vỏ của mặt khuất dày hơn và rải rác trên đó là các miệng hố va chạm còn sót lại, gần như không bị xáo trộn bởi các dòng dung nham.

Sự khác biệt giữa hai mặt đã khiến các nhà khoa học đau đầu trong nhiều thập kỷ. Trong một bài báo cáo mới, các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình để tìm ra lời giải thích hợp lý cho những sự khác biệt rõ rệt này. Họ cho rằng những đặc điểm khác biệt đó có thể là kết quả của một vụ va chạm lớn vào mặt trăng mà để lại sau đó là một miệng hố khổng lồ bao trùm toàn bộ phần mặt trăng ở gần Trái Đất.