Nghi ngờ tăng thêm về các mô hình mặt trăng ra đời

Một đội nghiên cứu quốc tế khẳng định gần như toàn bộ chất liệu tạo nên Mặt trăng có xuất xứ từ Trái đất sơ khai. Những kết quả này mâu thuẫn với các mô hình thiên văn học của sự ra đời Mặt trăng bởi sự va chạm của một vật thể cỡ Hỏa tinh với Trái đất sơ khai, theo đó thì hơn 40% chất liệu tạo nên Mặt trăng có xuất xứ từ vật thể va chạm cỡ Hỏa tinh tên gọi là “Theia”.

Nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Geoscience và được xây dựng trên kịch bản hình thành Mặt trăng phổ biến cho rằng Theia đã va chạm với một tiền Trái đất non trẻ và cú va chạm khủng khiếp này đã ném tung ra một cái đĩa chất liệu sau đó quay xung quanh Trái đất. Cái đĩa ấy được cho rằng đã đặc lại trong vòng vài thế kỉ và sau đó nhanh chóng bồi tụ để tạo nên Mặt trăng như chúng ta biết. Nhiều mô phỏng dạng số của kịch bản này cho thấy tối đa 60% chất liệu tạo nên cái đĩa ấy có xuất xứ từ lớp bao của Trái đất, với 40% còn lại là chất liệu nguồn gốc Theia. Điều này có nghĩa là thành phần hóa địa riêng biệt của Trái đất và Theia sẽ được tìm thấy trong chất liệu mặt trăng, vì vật chất nguồn gốc Theia sẽ dễ dàng phân biệt với vật chất nguồn gốc Trái đất.

 

Tỉ số đồng vị titanium của Mặt trăng rất giống với tỉ số titanium trên Trái đất.

Tỉ số đồng vị titanium của Mặt trăng rất giống với tỉ số titanium trên Trái đất. (Ảnh: NASA)

Đồng vị titanium

Nhưng Junjun Zhang thuộc trường Đại học Chicago ở Mĩ và các đồng nghiệp khác ở Thụy Sĩ tìm thấy rằng khi họ so sánh hàm lượng tương đối của các đồng vị titanium trong các mẩu đá lấy từ Trái đất và Mặt trăng – sau khi hiệu chỉnh dấu hiệu mặt trăng loại bỏ mọi sự “nhiễu” có thể do tia vũ trụ gây ra – họ tìm thấy cả hai dấu hiệu giống hệt nhau đến khoảng bốn phần triệu. Theo các nhà nghiên cứu, sự đồng nhất về đồng vị titanium như thế này cho thấy rằng Mặt trăng có cấu tạo chủ yếu là chất liệu có xuất xứ từ lớp bao của Trái đất. Kết quả này có vẻ mâu thuẫn với đa số những mô hình va chạm dạng số hoặc những đề xuất rằng thành phần của Theia giống đến bất ngờ với thành phần của Trái đất.

Trước đây, những nhà nghiên cứu khác đã khảo sát các dấu hiệu đồng vị của chất liệu mặt trăng và đã tìm thấy rằng các đồng vị silicon, chromium, tungsten và oxygen đối với Trái đất và chất liệu mặt trăng là rất giống nhau. Nghiên cứu silicon, chromium, tungsten phù hợp với các tính toán va chạm lớn dạng số, chúng xây dựng trên giả thuyết rằng thành phần của Theia khá giống với thành phần của Hỏa tinh. Nhưng, giống như với đồng vị titanium, các dấu hiệu đồng vị oxygen của đá địa cầu và đá mặt trăng đều giống nhau đến mức Theia không thể đóng góp hơn một vài trăm chất liệu cho cái đĩa tạo nên Mặt trăng.

Anh em song sinh của Trái đất?

Các nhà nghiên cứu đã xét khả năng Theia có một thành phần giống đến bất ngờ với thành phần của Trái đất; nhưng họ cũng trình bày trong bài báo trên rằng “quan điểm này có vẻ giả tạo và đòi hỏi những trường hợp đặc biệt cho một mầm hành tinh [Theia] có thành phần đồng vị titanium, oxygen và tungsten giống với một hành tinh đang trưởng thành [Trái đất]”. Một kịch bản khác mà các nhà nghiên cứu đề xuất là sự khác biệt đồng vị giữa vật chất Trái đất và vật chất Theia có thể đã bị xóa nhòa trong quá trình trao đổi vật chất dễ bay hơi sau cú va chạm. Nhưng để xảy ra như vậy với titanium, sẽ phải viện dẫn đến những kịch bản không thực tế - ví dụ như sự nguội đi cực kì chậm của cái đĩa hình thành Mặt trăng hoặc sự trộn xoáy quy mô lớn. Những khả năng khác, trong đó có thực tế rằng chất liệu mặt trăng có lẽ đã được tạo ra bởi sự trao đổi chất liệu giữa đại dương magma của Trái đất và cái đĩa tiền mặt trăng, hoặc do sự vứt ném chất liệu từ một Trái đất hậu va chạm đang quay nhanh, hiện đang được xem xét.

Alpha Physics – thuvienvatly.com
Nguồn: physicsworld.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Giải được bí ẩn vì sao ma sát gây ra tĩnh điện
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Giải được bí ẩn vì sao ma sát gây ra tĩnh điện
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Các nguyên tử tăng tốc đến 5000 km/s khi chúng rơi vào siêu lỗ đen
15/09/2019
Các quan sát về chất khí đang bị nuốt vào siêu lỗ đen tại tâm của các quasar đã làm sáng tỏ thêm về cách những vật thể
Phát hiện hơi nước trên một hành tinh đá ở xa
14/09/2019
Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy hơi nước trong khí quyển của một hành tinh đá ở cách Trái Đất 110 năm ánh sáng. Tên
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 82)
14/09/2019
Điện tử học Vi điện tử hiện đại được xây dựng trên các con chip silicon và các dòng điện chuyển động lòng vòng trong
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 81)
14/09/2019
Kính hiển vi quét chui hầm Các tính chất dạng sóng của electron có thể dùng để ghi ảnh các vật ở cấp độ nhỏ hơn nhiều
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 64)
14/09/2019
Rhodium Vào năm 1979, Sách Kỉ lục Guinness tặng Paul McCartney một bản mạ rhodium, công nhận ông là nghệ sĩ bán chạy nhất của
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 63)
14/09/2019
Technetium Không có đồng vị bền nào, nguyên tố 43 là nguyên tố phóng xạ nhẹ nhất. Mặc dù nó được tạo ra tự nhiên dưới

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com