Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ hai, 28/08/2006 23:54 (GMT+7)

Những kết luận mới về mặt trăng

Lịch sử chung của Trái đất và Mặt trăng được bắt đầu với một màn tận thế. Trước đó, còn có một hành tinh khác nữa quay quanh Mặt trời. Hành tinh này lớn ngang Sao hoả, tuy nhiên nó chuyển động với một quỹ đạo không ổn định nên một ngày kia nó đi vào “con đường tử” vì va chạm với hành tinh khác. Bằng vận tốc vô cùng lớn (40.000 km/h), “vật khổng lồ” này đâm sầm vào Trái đất của chúng ta và năng lượng va chạm toả ra lớn đến mức nó hoá hơi gần như toàn bộ. Vỏ Trái đất vừa mới đông cứng lại bị nóng chảy ra; biển magma sôi sùng sục, chảy ào ào trên bề mặt Trái đất. Từ hố lớn mà cú nổ này tạo ra hàng tỷ tấn mảnh vỡ đỏ rực bắn vào vũ trụ. Đám mây vật chất siêu nóng đó dần dần đông cứng lại để trở thành bạn đồng hành của Trái đất, đó là Mặt trăng.

Càng ngày càng có nhiều nhà thiên văn tin hơn vào kịch bản về sự phá huỷ nhưng mang tính đầy sáng tạo này. Họ gọi hành tinh lạ đã bị huỷ là Theia. Theo thần thoại Hy Lạp, đó là mẹ của Thần Mặt trăng Selene.

Các nhà khoa học Đức đã tính được thời điểm chính xác xảy ra sự kiện này, đó là trước đây 4,527 tỷ năm, nghĩa là khoảng 40 triệu năm sau khi Trái đất ra đời. Và như vậy, cuối cùng một điều khá rõ là, khác với lâu nay các nhà thiên văn vẫn phỏng đoán, Trái đất và Mặt trăng không đồng thời sinh ra từ một đám mây gốc. Sau vụ nổ này, Trái đất gần như lại được hồi sinh vì sau cú va chạm, nó bị hổng một lỗ lớn giống như trái táo vừa bị gặm và chỉ sau vài triệu năm nó mới được magma lấp đầy (xem hình 2).

Các nhà khoa học Đức đi đến kết quả này nhờ phân tích mẫu (vài gram trong số toàn bộ 382 kg) mà các nhà du hành vũ trụ Mỹ trên tàu Apollo thu được từMặt trăng cách đây 30 năm. Mối quan tâm chính của họ là kim loại Vonfram tồn tại với lượng nhỏ trong đám bụi Mặt trăng. Họ ngạc nhiên khi thấy nồng độ đồng vị Vonfram 182 thay đổi từ mẫu này sang mẫukhác. Tỷ lệ đồng vị này hình thành do sự phân huỷ của đồng vị nguyên tố phóng xạ Hafni 182. Chất này tan ra trong những triệu năm đầu tiên khi hệ Mặt trời vừa hình thành. Qua đó, chúng ta có một đồnghồ đo tuổi thọ của Mặt trăng, vì các mẫu địa chất cho thấy, nếu nồng độ đồng vị Vonfram 182 càng dao động thì thời điểm hình thành Mặt trăng càng phải lui về trước. Cuối cùng, các nhà khoa học đãtính chính xác thời điểm xảy ra vụ va chạm nhờ khối phổ kế hiện đại. Với các phép đo siêu chính xác này, các nhà địa chất còn trả lời được câu hỏi: Liệu Mặt trăng chỉ hoàn toàn gồm phần còn lại củaTheia hay nó còn gồm cả vật liệu của Trái đất?

Các nhà khoa học đã chứng minh một phần Mặt trăng được hình thành từ Trái đất nhờ phân tích địa hoá mẫu đất đá của nó để so với Trái đất. Những hành tinh nhỏ như Sao hoả hay các thiên thạch chứa hàm lượng cao nguyên tố Niobi. Nhưng trong đất đá của Trái đất ít có và phần Niobi thiếu hụt đó là ở trong phần kim loại của nhân Trái đất. Các mẫu đất đá do tàu Apollo lấy về cho kết quả gây ngạc nhiên: Trên Mặt trăng, Niobi cũng hiếm hơn là dự tính, nhưng cũng không đến nỗi hiếm như ở Trái đất. Hỗn hợp hệt như vậy hình thành khi trộn lẫn vật liệu Trái đất với vật liệu khác. Vậy Mặt trăng gồm nửa này của Trái đất, nửa kia của Theia. Các chuyến bay của phi thuyền Apollo cho thấy những thông tin đầu tiên rằng Mặt trăng không phải là thiên thể thông thường. Các phép đo địa chấn đi đến kết luận: Khác với các thiên thể khác, Mặt trăng không có nhân sắt, điều hoàn toàn bất thường. Ngoài ra, điều làm các chuyên gia lúng túng là vệ tinh này hết sức khô. Dù tìm thế nào thì trên mặt Mặt trăng cũng không thể tìm thấy một phân tử nước. Trái lại, trên Trái đất, trong đất đá chứa nước nhiều gấp năm lần các đại dương.

Cách đây 3 năm, nhà thiên văn Mỹ Robin Canup đã lập một mô hình máy tính mô phỏng kịch bản va chạm giải thích hợp lý cả hai hiện tượng trên. Nó đã táihiện chính xác quá trình hình thành Mặt trăng nhờ va chạm. Khi đập vào Trái đất, mô phỏng đã cho thấy rõ, chỉ có nhân sắt của Theia mới giữ được nguyên vẹn. Nó khoan sâu vào bên trong Trái đất rồinóng chảy cùng với nhân sắt vốn tồn tại sẵn của Trái đất. Phần còn lại của Theia bay hơi. Sau một năm, đám mây vật chất kết lại thành Mặt trăng, bởi vậy trên Mặt trăng rất nghèo sắt. Nhiệt va chạmlàm cho vật liệu tạo nên Mặt trăng hoàn toàn khô; nước và tất cả các nguyên tố dễ bay hơi đã hoá hơi hết. Đó là lý do giải thích tại sao Mặt trăng lại khô như vậy.

Vào thời kỳ đầu của hệ Mặt trời, không hiếm khi xảy ra những cú va chạm với hệ quả nghiêm trọng. Chỉ không rõ là vì sao hành tinh gần Mặt trời nhất là Sao thuỷ lại quá nặng nếu so với kích thước của nó. Mô phỏng máy tính đã cho câu trả lời: Do va chạm với một thiên thể mà Sao Thuỷ mất phần lớn lớp đất đá của nó, chỉ còn lại nhân kim loại rất nặng. Cũng vì va chạm, Sao kim và Sao thiên vương quay ngược. Do vậy, ít nhất, cú va chạm của Theia với Trái đất đã chứng tỏ là rất hữu ích. Việc một hành tinh biến mất để sinh ra Mặt trăng có lẽ đã mang tính quyết định cho quá trình sinh ra sự sống. Sức hút của Mặt trăng tác dụng như cái xích giữ trục quay của Trái đất lại, ngăn không cho nó lắc lư hỗn loạn. Nếu không có Mặt trăng, Trái đất sẽ chao đảo trên quỹ đạo quanh Mặt trời hệt như con vụ của trẻ em, giống như Sao hoả và Sao kim. Hệ quả hết sức tai hại cho bề mặt Trái đất là khí hậu sẽ thăng, giáng khủng khiếp: Trong một khoảng thời gian ngắn, các vùng cực có thể biến thành “lò sưởi”, vùng nhiệt đới thành “tủ lạnh”. Ngay ở những vùng ôn đới cũng có dao động mạnh về nhiệt độ và vì thế, không thể nghĩ đến sự hình thành những dạng cao của sự sống, nhất là con người.

Nếu không có Mặt trăng, ngay cả đơn bào có lẽ cũng không hình thành bởi với sức hút, Mặt trăng tạo ra thuỷ triều và chỉ có sự thay đổi nhanh giữa triều lên và triều xuống mới tạo điều kiện lý tưởng cho việc sinh ra những phân tử đầu tiên. Đó là dự đoán của nhà sinh học phân tử Anh R. Lathe.

Lúc đầu, cách đây 4,5 tỷ năm, tác động của thuỷ triều do Mặt trăng tạo nên cũng lớn hơn nhiều. Ngay sau khi sinh, thiên thể non trẻ này bay nhanh, thấp trên bề mặt Trái đất. Lúc đó, ban đêm trăng tròn lớn hơn ngày nay đến 15 lần. Qua sự gần gũi này, nó bắt Trái đất quay nhanh hơn nhiều so với ngày nay. Khi đó, một ngày chỉ dài 5 tiếng. Sau đó, Mặt trăng đi xa Trái đất dần dần và khi đó, nó hãm chuyển động quay của Trái đất. Ngày dài ra hơn... Cho đến ngày nay, quá trình tách này vẫn còn tiếp diễn. Mỗi năm, nó rời xa Trái đất đến 4 cm nhưng đến một lúc nào đó trong tương lai xa, việc hãm chuyển động quay của Trái đất sẽ dẫn đến việc quá trình này đảo ngược trở lại và Mặt trăng lại đến gần Trái đất. Chậm nhất là sau vài triệu triệu năm nữa, khi Mặt trời chỉ còn là một anh lùn trắng lờ mờ trên nền trời, thậm chí Mặt trăng sẽ rơi vào Trái đất. Và khi đó, sẽ như ban đầu, hai thiên thể lại hoà hợp thành một.

Nguồn: Tạp chí Hoạt động khoa học, số 08/2006

Xem Thêm

Văn hóa đọc là giá trị nền tảng góp phần phát triển con người và xã hội trong kỷ nguyên mới
Trong thời đại của cách mạng công nghiệp 4.0 và toàn cầu hóa, để đất nước vươn mình sánh vai cùng các cường quốc năm châu, không thể thiếu ánh sáng của tri thức, mà trong đó sách đóng vai trò trung tâm. Sách và Văn hoá đọc chính là nền tảng để xây dựng một xã hội học tập, sáng tạo và phát triển bền vững.
Giải pháp nào để phát triển các mô hình NN, thủy sản hiệu quả cao theo hướng an toàn, bền vững tại các tỉnh ĐBSCL?
Đó là những nội dung được các đại biểu đưa ra tại hội thảo khoa học “Giải pháp phát triển các mô hình nông nghiệp, thủy sản hiệu quả cao theo hướng an toàn, bền vững tại các tỉnh ĐBSCL” do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (LHHVN) phối hợp với LHH tinh Kiên Giang và Viện Nghiên cứu ứng dụng và chuyển giao công nghệ (Viện IHT) tổ chức ngày 12/4 tại TP Rạch Giá.

Tin mới

Thanh Hoá: Phản biện Đề án phát triển Viện Nông nghiệp tỉnh
Sáng ngày 06/05, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) tổ chức hội thảo phản biện “Đề án Phát triển Viện Nông nghiệp Thanh Hóa, giai đoạn 2026 - 2030, tầm nhìn đến năm 2045” (Đề án) với sự tham dự của hội đồng phản biện, các chuyên gia của Liên hiệp hội và đại diện ban lãnh đạo, cán bộ nhân viên của Viện Nông nghiệp Thanh Hóa.
Sơn La: Góp ý kiến dự thảo Luật Cán bộ, công chức (sửa đổi)
Ngày 6/5, Liên hiệp các hội Khoa học và kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) đã tổ chức hội thảo tư vấn tham gia ý kiến dự thảo Luật Cán bộ, công chức (sửa đổi) và Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Xử lý vi phạm hành chính. Tham dự hội thảo có đại diện một số sở, ngành của tỉnh.
CT Phan Xuân Dũng: LHH Bình Định góp phần tích cực vào sự nghiệp đổi mới, hội nhập, phát triển bền vững của tỉnh nhà
Trải qua 30 năm hình thành và phát triển (06/5/1995 - 06/5/2025), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Bình Định (LHH) đã khẳng định vai trò là tổ chức hội quần chúng do Đảng và Nhà nước giao nhiệm vụ, là nơi quy tụ trí tuệ, lan tỏa tri thức, lực lượng nòng cốt phát triển KH&CN, góp phần tích cực vào sự nghiệp đổi mới, hội nhập và phát triển bền vững của tỉnh nhà.
Hà Giang: Góp ý dự thảo Luật Cán bộ, công chức (sửa đổi)
Ngày 05/5, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) đã tổ chức hội thảo tư vấn, phản biện (TVPB), góp ý đối với dự thảo Luật Cán bộ, công chức (sửa đổi).Tham dự hội thảo có lãnh đạo đại diện các sở, ban ngành của tỉnh, các hội thành viên Liên hiệp hội, các chuyên gia TVPB ở trung ương và tỉnh.
Thúc đẩy hoạt động đăng bạ kỹ sư chuyên nghiệp ASEAN tại Việt Nam
Sáng ngày 29/4/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Hải Phòng tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Thúc đẩy công tác đăng bạ kỹ sư chuyên nghiệp tại Việt Nam”. Hội thảo do PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam và TS. Bùi Thanh Tùng, Chủ tịch Liên hiệp Hội thành phố Hải Phòng đồng chủ trì.