Phát hiện nước trong các hạt thủy tinh nhỏ trên Mặt Trăng
Cảnh quay tàu vũ trụ trong sứ mệnh Hằng Nga 5 trên một màn hình tại Đài quan sát Thiên văn Quốc gia thuộc Viện Khoa học Trung Quốc ở Bắc Kinh, ngày 18/1/2021. Nguồn: Reuters/Aljazeera
* Nhiệt độ tại ngoại hành tinh Trappist-1b đủ để nướng một chiếc pizza
Các nhà khoa học đã phát hiện nước kẹt trong nhiều hạt thủy tinh nhỏ từ những mẫu đất Mặt Trăng. Điều này hứa hẹn một nguồn nước tiềm năng có thể phục vụ các cuộc thám hiểm trong tương lai.
Mặt Trăng từ lâu vẫn được cho là một thiên thể không có nước. Nhưng trong vài thập kỷ qua, một số nhiệm vụ chinh phục không gian đã chỉ ra rằng có nước cả ở trên bề mặt lẫn bên trong các khoáng chất của Mặt Trăng.
Hôm 27/3, lại có thêm một phát hiện mới liên quan tới nước trên Mặt Trăng. Cụ thể, các nhà khoa học Trung Quốc cho biết kết quả phân tích mẫu đất trên Mặt Trăng, được lấy trong sứ mệnh Hằng Nga 5 bằng robot hồi năm 2020, đã thu được những hạt thủy tinh chứa nước bên trong. Các hạt thủy tinh này thực tế là đá tan chảy vì nhiệt lớn và nguội đi.
Nhà khoa học hành tinh Sen Hu, thuộc Viện Địa chất và Địa vật lý thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc, đồng tác giả của nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Geoscience, cho biết: “Mặt Trăng liên tục bị bắn phá bởi các tác nhân va chạm, ví dụ như thiên thạch siêu nhỏ và thiên thạch lớn. Chúng tạo ra các hạt thủy tinh, khi hiện tượng đốt nóng nhanh với năng lượng lớn xảy ra”.
Về việc vì sao các hạt thủy tinh này có chứa nước, các nhà khoa học tin rằng nguyên nhân là do tác động từ gió Mặt Trời.
Gió mặt trời là một dòng các hạt tích điện, chủ yếu là proton và electron. Nó được phát ra từ vành nhật hoa, phần ngoài cùng của bầu khí quyển Mặt Trời và di chuyển khắp Thái dương hệ.
Ông Hu cho biết: “Nước sẽ được tạo ra từ phản ứng của hydro trong gió mặt trời với oxy có trên bề mặt của các hạt thủy tinh trên Mặt Trăng. Khi đó, những quả cầu này hoạt động giống như một miếng bọt biển hút nước”.
Nước lỏng mang ý nghĩa quan trọng sống còn đối với các cuộc khám phá Mặt Trăng trong tương lai, bao gồm cả việc xây căn cứ Mặt Trăng dài hạn, nơi các phi hành gia sẽ làm việc lâu dài. Nước lỏng không chỉ giúp các phi hành gia đảm bảo sự sinh tồn, mà còn có thể dùng làm nhiên liệu cho tàu vũ trụ.
Mặt Trăng vốn không có các thủy vực (đại dương, biển, sông, hồ...), thứ vốn là dấu hiệu đặc trưng của Trái Đất. Nhưng bề mặt của nó được cho là chứa một lượng nước khá lớn, ví dụ như trong các mảng băng nằm ở những vùng tối vĩnh cửu, hoặc bị mắc kẹt trong các khoáng chất.
“Nước là thứ được tìm kiếm nhiều nhất, vì nó cho phép hoạt động khám phá một cách bền vững các bề mặt hành tinh. Tìm ra cách sản xuất, lưu trữ và bổ sung nước gần bề mặt của Mặt Trăng sẽ rất hữu ích cho các nhà thám hiểm trong tương lai”, ông Hu nói.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy có triển vọng trong việc thu lấy nước lỏng từ các hạt thủy tinh, có thể là thông qua quá trình gia nhiệt để giải phóng hơi, thứ sau đó sẽ chuyển thành chất lỏng thông qua quá trình ngưng tụ.
Ông Hu cho biết: “Chúng ta có thể đơn giản là làm nóng những hạt thủy tinh này để giải phóng nước chứa bên trong chúng”. Ông cũng cho biết Trung Quốc đã thu được khoảng 1,7kg đất trong sứ mệnh Hằng Nga 5.
Từ mẫu đất này, các nhà khoa học đã lấy ra 32 hạt thủy tinh để nghiên cứu. Mỗi hạt có đường kính từ vài chục đến vài trăm micromet. Các hạt thủy tinh được tìm thấy có chứa hàm lượng nước lên tới khoảng 2.000 phần triệu, tính theo trọng lượng. Hu cho biết ông tin rằng những hạt thủy tinh này là một phần phổ biến của đất trên Mặt Trăng, có thể tìm thấy ở khắp nơi trên thiên thể này.
* Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, các nhà khoa học cho biết Kính viễn vọng không gian James Webb đã lần đầu tiên đo nhiệt độ của một ngoại hành tinh đá, qua đó phát hiện ra rằng "người anh em họ" của Trái Đất rất có thể thiếu một bầu khí quyển.
Các nhà thiên văn học đã bắt đầu sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb để nghiên cứu hệ mặt trời Trappist-1. Nguồn: NASA
Trappist-1 là một ngôi sao lùn đỏ thuộc chòm sao Bảo Bình, cách Trái Đất khoảng 40 năm ánh sáng. Ngôi sao này có nhiệt độ thấp hơn và màu sắc đỏ hơn Mặt Trời của chúng ta rất nhiều, nhưng kích cỡ chỉ bằng 8% Mặt Trời. Nhờ vậy, nước sẽ có khả năng tồn tại trên các hành tinh với quỹ đạo rất gần với nó.
Khi hệ thống hành tinh Trappist-1 được phát hiện vào năm 2017, giới thiên văn học đã rất phấn khích trước viễn cảnh rằng một vài hành tinh trong số 7 hành tinh đá tại đây - có kích thước và khối lượng gần tương tự Trái Đất - là nơi có thể sinh sống được.
Các hành tinh quay quanh ngôi sao lùn đỏ cực lạnh của hệ thống này ở cự ly gần hơn nhiều so với các hành tinh đá trong Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, ngôi sao của Trappist-1 tỏa ra ít năng lượng hơn nhiều so với Mặt Trời của chúng ta.
Hệ thống hành tinh này đã đặt ra một mục tiêu rõ ràng cho kính viễn vọng James Webb - công cụ đã mở ra một loạt khám phá khoa học kể từ khi những ghi nhận đầu tiên được công bố vào tháng Bảy năm ngoái.
Các nhà thiên văn tập trung vào Trappist-1b - hành tinh gần sao lùn đỏ nhất, do hành tinh này dễ quan sát nhất. Thiết bị hồng ngoại trung bình (MIRI) của James Webb đã đo sự thay đổi độ sáng khi hành tinh Trappist-1b di chuyển phía sau ngôi sao của nó, trong một hiện tượng được giới khoa học gọi là nhật thực thứ cấp.
Nhà vật lý thiên văn Elsa Ducrot - một trong những tác giả của nghiên cứu trên - cho biết: "Ngay trước khi bị che khuất phía sau ngôi sao, hành tinh này phát ra nhiều ánh sáng nhất, vì nó hầu như chỉ thể hiện mặt 'ban ngày' của nó".
Bằng cách trừ đi độ sáng của ngôi sao, các nhà nghiên cứu đã tính toán lượng ánh sáng hồng ngoại mà hành tinh Trappist-1b phát ra.
Theo Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), thiết bị MIRI còn có thể hoạt động giống như "một nhiệt kế không chạm khổng lồ" và nhiệt độ ban ngày của hành tinh Trappist-1b được xác định là 230 độ C - “gần như hoàn hảo để nướng bánh pizza”.
Ủy ban Năng lượng Nguyên tử của Pháp (CEA) cho biết nhiệt không được điều phối lại trên khắp hệ thống hành tinh Trappist-1 - một vai trò thường do bầu khí quyển thực hiện. Do đó, các nhà khoa học kết luận rằng Trappist-1b "có rất ít hoặc không có bầu khí quyển".
Theo bà Ducrot, vẫn cần phân tích thêm các bước sóng khác nữa để xác nhận kết quả này. Tuy nhiên, bà chắc chắn rằng bầu khí quyển không chứa CO2, bởi vì điều đó sẽ hấp thụ một phần ánh sáng.
Nhà vật lý này cũng nhấn mạnh rằng kính viễn vọng Không gian Spitzer đã không thể giúp nhận định về bầu khí quyển trên Trappist-1b mặc dù đã có 28 lần quan sát nhật thực thứ cấp, trong khi James Webb làm được điều này chỉ sau 1 lần quan sát.
Bà Ducrot cũng khẳng định rằng khả năng phân tích bầu khí quyển tiềm năng của các ngoại hành tinh đá sẽ mở ra "một kỷ nguyên mới" trong việc nghiên cứu các hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Ngoại trừ Trappist-1b là nơi không thể có sự sống do ở quá gần ngôi sao của nó, các nhà khoa học NASA tin rằng 3 trong số 7 hành tinh thuộc “hệ Mặt Trời thứ hai” này - gồm Trappist-1e, Trappist-1f và Trappist-1g - nằm trong “vùng có thể sinh sống được”.
Các hành tinh này có nhiệt độ phù hợp cho sự tồn tại của nước lỏng, vốn được xem là điều kiện quan trọng giúp hình thành sự sống.
