Mặt Trăng được Trái Đất 'sinh ra' chỉ sau vài giờ

Video: Vụ va chạm lớn giữa Trái Đất với hành tinh Thiea tạo ra Mặt Trăng chỉ sau vài giờ

Theo Space, thông qua chạy mô phỏng trên một siêu máy tính, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà vật lý Jacob Kegerreis từ Đại học Durham cho rằng Mặt Trăng được hình thành chỉ trong vòng vài giờ sau một sự kiện làm Trái Đất vỡ ra một phần, dựa trên giả thuyết Thiea về một hành tinh lớn cỡ Sao Hỏa đã va chạm rồi hòa nhập vào Trái Đất nguyên thủy hàng tỷ năm trước.

Một vụ va có thể đã tạo Mặt Trăng và đẩy nó vào quỹ đạo quanh Trái Đất thay vì tạo đĩa tiền hành tinh, từ đó Mặt Trăng dần dần hình thành qua thời gian, nghiên cứu của Kegerreis nhận định.

Trong kịch bản mới này, vệ tinh tự nhiên của Trái Đất ít bị nóng chảy hơn trong quá trình hình thành và phần lớn Mặt Trăng được hình thành ngay sau vụ va chạm giữa Trái Đất và Thiea.

Giả thuyết về cách Mặt Trăng được hình thành chỉ sau vài giờ chỉ ra việc trên vệ tinh này xuất hiện nhiều loại vật chất tương đồng với Trái Đất, vốn được thu thập thông quan các chương trình nghiên cứu Mặt Trăng trước đây.

Ảnh chụp màn hình mô phỏng cho thấy một dòng vật chất bị đẩy ra ngoài không gian được tạo ra bởi vụ va chạm khổng lồ đang liên kết lại thành một khối vật chất tiền thân của Mặt Trăng. (Ảnh: Tiến sĩ Jacob Kegerreis)

Mặt Trăng được cho là hình thành cách đây 4,5 tỷ năm sau khi Trái Đất va chạm với một thiên thể có kích cỡ xấp xỉ Sao Hỏa, các nhà khoa học đã gọi thiên thể này là “Theia". Các giả thuyết trước đây cho rằng vụ va chạm này tạo ra một đĩa tiền hành tinh và dần dần hình thành nên Mặt Trăng. Điều này cũng đồng nghĩa với Mặt Trăng được tạo ra chủ yếu từ vật chất hành tinh Theia thay vì vật chất của Trái Đất.

Giả thuyết này sau đó bị lung lay khi các mẫu đất đá lấy từ Mặt Trăng đều có thành phần rất tương đồng với lớp vỏ Trái Đất.

Siêu máy tính được nhóm nghiên cứu của Kegerreis sử dụng để mô phỏng cách Mặt Trăng hình thành có tên là DiRAC Memory Intensive service (COSMA), được đặt tại Đại học Durham (Anh). Mặt Trăng do COSMA cũng mang trên mình một lớp vỏ tương tự như trên Trái Đất mô phỏng.

“Quá trình hình thành này có thể giúp giải thích về việc các vật chất giống nhau giữa đá Mặt Trăng do các phi hành gia Apollo thu thập và lớp vỏ của Trái Đất”, nhà vật lý Vincent Eke thành viên nhóm nghiên cứu cho biết.

Mô phỏng của nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Durham cũng tính tới hàng trăm kịch bản va chạm từ các góc, tốc độ, khối lượng, độ quay khác nhau của Theia và Trái Đất. Mô phỏng này cho thấy một vệ tinh cỡ lớn tương tự như tiền Mặt Trăng có thể tồn tại trong quỹ đạo gần Trái Đất.

Trước đây, các nhà khoa học cho rằng một thiên thể lớn hình thành nhanh chóng gần Trái Đất sẽ bị xé toạc bởi lực thuỷ triều xuất phát từ trọng trường của hành tinh chúng ta, do đó họ nghiêng về giả thuyết cũ hơn.

Những mô phỏng do Đại học Durham thực hiện lại cho thấy một vật thể như vậy không những có thể tồn tại dưới ảnh hưởng của lực thuỷ triều mà còn có thể bị đẩy lên quỹ đạo cao hơn, giúp nó thoát khỏi nguy cơ bị huỷ diệt bởi các lực tương tự.

Nghiên cứu của nhóm đã được đăng lên tạp chí Astrophysical Journal Letters số ra ngày 4/10.