Bằng chứng mới khép lại tranh luận kéo dài nhiều thập kỷ về lõi Mặt Trăng

Một nghiên cứu công bố tháng 5/2023, khẳng định lõi của Mặt Trăng là một khối rắn, có mật độ tương đương sắt.

Phát hiện này được kỳ vọng sẽ chấm dứt tranh luận kéo dài nhiều thập kỷ về việc lõi Mặt Trăng là rắn hay nóng chảy, đồng thời giúp giới khoa học hiểu chính xác hơn lịch sử của Mặt Trăng.

Tuy vậy, kết luận này vẫn chưa đủ thuyết phục, nghiên cứu mới tiếp tục bổ sung bằng chứng, mở rộng hiểu biết về cấu trúc lõi và quá trình hình thành rồi suy tàn của từ trường Mặt Trăng.

Mặt Trăng mang lõi rắn như Trái Đất?

Theo tạp chí Nature, nhà thiên văn học Arthur Briaud và cộng sự cho rằng phát hiện mới buộc giới khoa học phải nhìn lại quá trình hình thành và biến mất của từ trường Mặt Trăng.

Đồng thời, việc chứng minh Mặt Trăng có lõi rắn và từng trải qua sự đảo trộn mạnh của lớp manti giúp làm sáng tỏ thêm giai đoạn hỗn loạn, đầy va chạm thiên thể trong tỷ năm đầu tiên của Hệ Mặt Trời.

Cách hiệu quả nhất để nghiên cứu cấu trúc bên trong các thiên thể là dựa vào dữ liệu địa chấn. Các sóng âm từ những trận động đất trên Mặt Trăng cho phép các nhà khoa học dựng bản đồ chi tiết cấu trúc bên trong.

Dữ liệu địa chấn do các sứ mệnh Apollo thu thập có độ phân giải thấp, không đủ để xác định trạng thái lõi trong của Mặt Trăng.

Để giải bài toán này, nhóm nghiên cứu đã tổng hợp dữ liệu từ các sứ mệnh không gian và thí nghiệm đo khoảng cách Mặt Trăng bằng tia laser, nhằm xây dựng hồ sơ chi tiết về đặc tính của Mặt Trăng.

Từ đó, họ mô phỏng nhiều mô hình lõi khác nhau, đối chiếu với dữ liệu quan sát để tìm ra mô hình phù hợp nhất.

Kết quả cho thấy, vật chất đặc hơn bên trong Mặt Trăng rơi về phía trung tâm, còn vật chất ít đặc hơn thì nổi lên trên.

Hiện tượng này từ lâu đã được đề xuất như một cách giải thích sự hiện diện của một số nguyên tố nhất định trong các vùng núi lửa của Mặt Trăng.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu phát hiện lõi của Mặt Trăng rất giống Trái Đất, gồm lớp ngoài lỏng và lõi trong rắn.

Theo mô hình, lõi ngoài có bán kính khoảng 362 km, lõi trong khoảng 258 km, tương đương 15% bán kính Mặt Trăng.

Lõi bên trong cũng có mật độ khoảng 7.822 kg/m3, gần tương đồng với sắt.

Các nhà khoa học cho rằng Mặt Trăng từng sở hữu từ trường mạnh, bắt đầu suy yếu từ khoảng 3,2 tỷ năm trước.

Từ trường hình thành nhờ chuyển động và đối lưu trong lõi, nên thành phần lõi có vai trò then chốt trong việc giải thích vì sao từ trường biến mất.

Trong bối cảnh nhân loại chuẩn bị trở lại Mặt Trăng trong tương lai gần, có thể chúng ta sẽ không phải chờ quá lâu để xác nhận bằng đo đạc địa chấn trực tiếp.