Mặt Trăng hấp thụ khí quyển Trái Đất hàng tỷ năm qua

Kể từ đầu những năm 1970, khi các tàu Apollo của NASA mang mẫu vật từ Mặt Trăng về Trái Đất, các nhà khoa học đã thắc mắc về dấu vết của những chất dễ bay hơi như nước, CO2, heli, argon, nitơ, hiện diện trong regolith - lớp đất mặt trên Mặt Trăng.

Sau đó, họ nhận ra một số chất, bao gồm ion nitơ, bắt nguồn từ tầng khí quyển trên cao của Trái Đất và rất có thể đã bị gió Mặt Trời thổi tới Mặt Trăng. 20 năm qua, giả thuyết phổ biến nhất cho rằng sự chuyển dịch vật chất chỉ xảy ra trước khi Trái Đất hình thành từ trường vì lực vô hình này có thể giữ các ion khí quyển không bị thổi bay.

Tuy nhiên, trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment, nhóm tác giả đã kết hợp dữ liệu từ mẫu vật Apollo với mô hình máy tính mô phỏng sự tiến hóa của từ quyển Trái Đất và nhận thấy, giả thuyết này không đúng. Thay vào đó, sự chuyển dịch ion khí quyển diễn ra mạnh nhất mỗi khi Mặt Trăng đi qua đuôi từ trường của Trái Đất - phần lớn nhất của từ quyển luôn hướng ra xa khỏi Mặt Trời.

Các mô hình cho thấy, thay vì ngăn ion khí quyển bị thổi đi, các đường sức từ trong đuôi Trái Đất hoạt động như "đường cao tốc vô hình", dẫn chúng về phía Mặt Trăng để tích hợp vào lớp đất mặt. Như vậy, quá trình chuyển dịch ion khí quyển có thể đã bắt đầu ngay sau khi từ quyển hình thành cách đây khoảng 3,7 tỷ năm và vẫn tiếp diễn đến ngày nay. Kết quả này cho thấy đất Mặt Trăng có thể lưu trữ "kho dữ liệu dài hạn" về khí quyển Trái Đất, đồng thời mở ra khả năng Mặt Trăng chứa những tài nguyên giá trị với phi hành gia sinh sống và làm việc trên thiên thể này trong tương lai.

"Nghiên cứu của chúng tôi có thể giúp hiểu rõ hơn sự thất thoát khí quyển ở những hành tinh như Sao Hỏa, nơi từng có từ trường tương tự Trái Đất", nhà khoa học hành tinh Shubhonkar Paramanick tại Đại học Rochester, tác giả chính của nghiên cứu mới, cho biết. Ông nói thêm, nghiên cứu trong tương lai có thể giúp hiểu rõ hơn về cách những quá trình này định hình khả năng hỗ trợ sự sống trên các hành tinh.

Ngoài ra, đất Mặt Trăng thu thập được trong các nhiệm vụ sắp tới, ví dụ Artemis của NASA hay Hằng Nga của Trung Quốc, có thể cho phép giới khoa học lấp đầy những khoảng trống trong lịch sử địa chất của Trái Đất.

Thu Thảo (Theo Live Science, Science Daily)