Mặt Trời "nhả" hạt tạo nước lên một thế giới khác?

Theo Space.com, một nhóm nghiên cứu từ Trung tâm Chuyến bay không gian Goddard của NASA phát hiện ra Mặt Trời đang liên tục bổ sung nguồn nước lên thế giới mà nhiều cơ quan vũ trụ đang muốn lập căn cứ: Mặt Trăng.

Do thiếu vắng từ trường bảo vệ như Trái Đất, bề mặt cằn cỗi của vệ tinh tự nhiên này liên tục hứng chịu "cơn mưa" các hạt tích điện từ Mặt Trời, hay còn gọi là gió Mặt Trời.

Và đó chính là những "hạt tạo nước" mà giới khoa học mong đợi.

Từ lâu, các nhà khoa học đã nghi ngờ rằng gió Mặt Trời đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các thành phần của nước trên Mặt Trăng, dựa trên các mô phỏng máy tính.

Các hạt tốc độ cao này - chủ yếu là các ion hydro mang điện tích dương - sẽ bắt giữ các electron trên bề mặt Mặt Trăng để trở thành các nguyên tử hydro trung hòa.

Những nguyên tử hydro mới hình thành này sau đó di chuyển qua lớp đất mặt (regolith, một hỗn hợp đất đá vụn, bụi...) để liên kết với oxy, tạo thành các phân tử hydroxyl và nước trên khắp bề mặt, thường tập trung ở các khu vực vùng cực tối vĩnh viễn.

Tuy nhiên, chu trình tự nhiên và khả năng tái tạo của các thành phần này vẫn còn là một ẩn số.

Nhà khoa học hành tinh Li Hsia Yeo của Goddard và các cộng sự đã tiến hành một thí nghiệm nhằm quan sát tác động của gió Mặt Trời mô phỏng lên hai mẫu regolith Mặt Trăng được mang về Trái Đất bởi sứ mệnh Apollo 17.

Để loại bỏ bất kỳ lượng nước nào mà các mẫu vật 50 năm tuổi này có thể đã hấp thụ kể từ khi trở về địa câu, các nhà khoa học nung chúng qua đêm trong lò chân không.

Để mô phỏng các điều kiện trên Mặt Trăng, họ chế tạo một thiết bị tùy chỉnh bao gồm một buồng chân không chứa mẫu vật và một máy gia tốc hạt nhỏ dùng để bắn phá các mẫu vật bằng các ion hydro trong vài ngày.

Phân tích sự thay đổi thành phần hóa học của các mẫu vật theo thời gian cho thấy sự giảm tín hiệu ánh sáng ở cùng một vị trí trong vùng hồng ngoại nơi nước hấp thụ năng lượng, cho thấy sự hình thành của các phân tử hydroxyl và nước, xác nhận giả thuyết đã tồn tại từ lâu.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng việc nung nóng các mẫu vật đến nhiệt độ ban ngày điển hình trên Mặt Trăng - khoảng 126 độ C trong 24 giờ - dẫn đến sự giảm số lượng các phân tử liên quan đến nước.

Tuy nhiên, khi các mẫu vật được làm nguội trong 24 giờ nữa và sau đó lại bị bắn phá bằng gió Mặt Trời mô phỏng, các dấu hiệu liên quan đến nước "tái xuất" ngoạn mục.