Cho đến khoảng 10 năm trước, các nhà khoa học cho rằng họ đã có một bức tranh khá đẹp về cách mặt trăng và Trái Đất. Sau đó, các phép đo chính xác hơn.Là một phần của nỗ lực đó, một nhóm bao gồm cả nhà nghiên cứu vũ trụ UChicago Nicolas Dauphas đã thực hiện nghiên cứu lớn nhất cho đến nay các đồng vị oxy trong đá mặt trăng, và tìm thấy một sự khác biệt nhỏ nhưng có thể đo lường trong việc trang điểm mặt trăng và Trái đất.
Được công bố vào ngày 28 tháng 3 trong Science Advances, nghiên cứu đề xuất rằng Trái đất thu được phần lớn lượng nước của nó trong giai đoạn phát triển chính của nó – nó phản ánh một lý thuyết phổ biến. Lý thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất về nguồn gốc của Mặt Trăng phỏng đoán rằng một vật thể khổng lồ va vào trong trái đất ở tốc độ vừa đủ mà một phần của cả hai cơ thể bị vỡ và hình thành mặt trăng. Trái đất có một ít mặt trăng và mặt trăng có nhiều trái đất hơn, nhưng chúng hầu như là những vật thể khác nhau. Các phép đo sớm – nhiều được thực hiện bởi nhà địa hóa học muộn UChicago, Robert Clayton – không có đủ độ chính xác để phân biệt Mặt Trăng và Trái Đất.
Nhưng trong thập kỷ qua, Dauphas nói, nó trở nên rõ ràng bức tranh này không hoàn toàn đúng. Các nguyên tố có thể có dạng khác nhau, được gọi là đồng vị, và chúng cho các nhà khoa học manh mối về nguồn gốc của đá. Như cách để đo đồng vị được cải thiện, các nhà khoa học đã phát hiện ra những điểm tương đồng nổi bật giữa mặt trăng và Trái Đất. Được gọi là “khủng hoảng đồng vị mặt trăng”, đây là một vấn đề cho lý thuyết chính về sự hình thành mặt trăng, bởi vì rất khó có các đồng vị chính xác giống nhau cho hai đối tượng ngẫu nhiên trong hệ mặt trời.
“Điều này, với tôi, là một trong những câu hỏi hấp dẫn nhất trong khoa học hành tinh hiện đại”, Dauphas, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Origins và giáo sư thuộc Khoa Địa vật lý và Viện Enrico Fermi, cho biết. “Bây giờ nó đã hoàn toàn mở. Thật tuyệt vời khi vẫn hỏi điều này.”
Một lý thuyết để giải thích các đồng vị phù hợp là một kịch bản trong đó proto-Earth hoàn toàn bị bốc hơi bởi một hoặc nhiều tác động khổng lồ, và cả mặt trăng lẫn mặt trăng hình thành từ đám mây. Nhưng một trong những điều không chắc chắn chính là các nhà khoa học đã đạt được những kết luận khác nhau về sự khác biệt của các đồng vị oxy giữa các loại đá mặt trăng và mặt đất. Tìm cách làm rõ vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã đo các đồng vị oxy của cả đá mặt trăng và mặt đất với độ chính xác cực cao. Họ tìm thấy một sự khác biệt rất nhỏ nhưng có thể phát hiện được giữa các đồng vị giữa hai cơ quan.
Để giải thích về điều này, các tác giả chuyển sang nước. Một lý thuyết phổ biến là Trái Đất có phần lớn lượng nước của nó sau tác động lớn, vì nhiều vật thể hơn có chứa đá rơi xuống Trái đất như thiên thạch. Nhưng nếu hầu hết nước của Trái đất được phân phối qua các thiên thạch sau này, điều này sẽ cho thấy sự khác biệt lớn hơn so với những gì các nhà nghiên cứu đo được – vì các thiên thạch mang nước có các hỗn hợp oxy bất thường.
Mô hình của họ cho thấy rằng chỉ có 5 phần trăm đến 30 phần trăm của tất cả các nước trên trái đất sẽ đến trên thiên thạch sau khi tác động lớn.
Dauphas lưu ý bức tranh vẫn đang phát triển bởi vì phụ thuộc vào yếu tố bạn đo lường, có thể tìm thấy sự khác biệt giữa mặt trăng và Trái đất. “Ôxy, titan, vonfram – đây là những thứ vẫn giữ chúng ta vào ban đêm”, ông nói.
Câu hỏi về cách các hành tinh có được nước là điều thú vị vì một số lý do, Dauphas nói, bao gồm cả việc tìm kiếm các hành tinh xa xôi có thể có nước – và do đó là một dạng sống tương tự.
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180409090146.htm
