Ảnh: NASA/Reuters
Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh của Đại học Arizona lần đầu tiên đã tái dựng lại chi tiết lịch sử của Mặt trăng sơ khai khoảng bốn tỷ năm trước. Kết quả nghiên cứu, được phát hành trên tạp chí Nature Geoscience, giúp khám phá bí ẩn về nguồn gốc của loại đá bazan mặt trăng có hàm lượng titan cao bất thường được các phi hành gia đưa về Trái đất khoảng 60 năm trước.
Theo kịch bản được chấp nhận chung, Mặt trăng được hình thành do sự va chạm của Trái đất trẻ với hành tinh lùn Theia. Các mảnh vụn được ném vào quỹ đạo dần dần hợp nhất, nguội đi và đông đặc lại, tạo thành vệ tinh tự nhiên của hành tinh. Mặt trăng có lẽ lần đầu tiên được bao phủ bởi một đại dương magma toàn cầu, tạo thành lớp phủ và lớp vỏ, còn bên dưới bề mặt, phần còn lại của dung nham kết tinh thành các khoáng chất titan và sắt dày đặc – ilmenit.
Trong nhiều thiên niên kỷ tiếp theo, lớp khoáng chất chìm sâu hơn vào bên trong Mặt trăng, trộn lẫn với lớp phủ, tan chảy và quay trở lại bề mặt khi dung nham giàu titan chảy ra. Các mô hình lý thuyết dự đoán rằng lớp này đầu tiên di chuyển đến phía gần của vệ tinh do tác động của một vật thể lớn lên bán cầu sau, sau đó chìm xuống dưới bề mặt dưới dạng một mạng lưới các phiến mỏng. Sau khi vật liệu chìm xuống, nó để lại một mô hình các vật thể tuyến tính giao nhau bao gồm khoáng chất giàu titan.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học hành tinh đã so sánh kết quả của mô phỏng này với dữ liệu từ tàu vũ trụ GRAIL A (Ebb) và GRAIL B (Flow) của sứ mệnh không gian Phòng thí nghiệm Nội thất và Phục hồi Trọng lực. Những tàu thăm dò này quay quanh Mặt trăng từ năm 2011 đến năm 2012 và đo những thay đổi nhỏ trong trường hấp dẫn của nó. Những dị thường này được ghi lại trên một trong những Maria mặt trăng – một vùng tối rộng lớn ở phía có thể nhìn thấy được của Mặt trăng.
Các bản đồ trọng lực phù hợp với sự hiện diện của một lớp ilmenit bên dưới bề mặt, bị bỏ lại sau khi hầu hết các khoáng chất chìm xuống. Các dị thường trọng lực tuyến tính bị gián đoạn bởi các bể va chạm lớn nhất và lâu đời nhất ở phía nhìn thấy được, cho thấy rằng bể trước đây chắc chắn đã hình thành trước đó. Lớp ilmenit được cho là đã chìm xuống hơn 4,3 tỷ năm trước.
