Nước mặt trăng. Hãy thử giở từ điển ra xem nào. Bạn không tìm thấy nó đâu. Nó không có trong từ điển!
Một bản đồ radar Mini-SAR của cực nam mặt trăng. Các miệng hố khoanh tròn màu xanh được tin là có chứa những lớp trầm tích đáng kể của nước đóng băng.
Đó là bởi vì chúng ta nghĩ, cho đến gần đây, rằng Mặt trăng là nơi khô cằn nhất trong hệ mặt trời. Rồi những báo cáo về nước trên mặt trăng bắt đầu như ‘trút nước’ – bắt đầu với những ước tính về những lượng hiếm hoi có trên bề mặt chị hằng, rôi hàng gallon trong một miệng hố, và giờ thì 600 triệu tấn phân bố trong 40 miệng hố ở gần cực nam mặt trăng.
“Chúng ta nghĩ mình đã hiểu được Mặt trăng, nhưng thật ra chúng ta chưa hiểu”, theo lời Paul Spudis ở Viện Mặt trăng và Hành tinh học. Hiện nay, rõ ràng là có nước tồn tại trên đó, tập trung ở nhiều chỗ và với hàm lượng đa dạng. Và có ai từng nghĩ rằng ngày nay chúng ta lại đang cân nhắc đến thủy quyển của Mặt trăng?”
Spudis là nhà nghiên cứu chính thuộc đội Mini-SAR của NASA – nhóm có kết quả nước mặt trăng mới nhất và nhiều nhất. Thiết bị của họ, một bộ phận khảo sát bằng radar trên phi thuyền Chandrayaan-1 của Ấn Độ, đã tìm thấy 40 miệng hố, mỗi hố chứa lớp nước đóng băng sâu ít nhất là 2 mét.
“Nếu bạn biến đổi lượng nước miệng hố đó thành nhiên liệu tên lửa, thì bạn có đủ nhiên liệu để phóng tương đương một tàu con thoi vũ trụ mỗi ngày trong hơn 2000 năm. Nhưng những quan sát của chúng tôi chỉ là một phần của một câu chuyện dài kì hơn về cái đang diễn ra trên Mặt trăng”.
Đó là câu chuyện chu kì nước mặt trăng, và nó xây dựng trên những kết quả dường như trái ngược – nhưng có lẽ có liên quan với nhau – từ Mini-SAR, sứ mệnh LCROSS gần đây của NASA và thiết bị Bản đồ Khoáng vật học Mặt trăng (M3 hay M-cube) cũng gắn trên phi thuyền Chandrayaan-1.
“Cho đến nay, chúng ta đã tìm thấy ba loại nước mặt trăng”, Spudis nói. “Chúng ta có những thấu kính dày băng miệng hố gần như tinh khiết của Mini-SAR, hỗn hợp tinh thể băng và bụi trông như lông tơ của LCROSS, và lớp mỏng phân tán khắp trên mặt chị hằng của M-cube”.
Ngày 9 tháng 10, 2009, LCROSS, tên viết tắt của Vệ tinh Quan sát và Cảm biến Miệng hố Mặt trăng, đã tìm thấy nước trong một miệng hố lạnh, bị che khuất vĩnh cữu tại cực nam mặt trăng. Kể từ đó, đội khoa học đã và đang khai thác triệt để dữ liệu của họ.
“Nó trông như thể ít nhất hai lớp khác nhau của đất miệng hố của chúng tôi có chứa nước, và chúng đại diện cho hai kỉ nguyên lịch sử khác nhau”, Anthony Colaprete, nhà nghiên cứu chính LCROSS, giải thích. “Lớp thứ nhất, vọt ra trong 2 giây đầu tiên từ miệng hố sau cú va chạm, chứa nước và hydroxyl liên kết trong các khoáng chất, và thậm chỉ cả những mảnh băng tinh khiết nhỏ xíu hòa lẫn vào. Lớp này là một màng mỏng và có lẽ tương đối ‘tinh nguyên’, có lẽ gần đây mới được bổ sung thêm”.
Màu xanh thể hiện lớp mỏng khoáng chất giàu nước bao phủ một dải địa hình xung quanh một miệng hố mặt trăng trẻ. Ảnh: Chandrayaan-1/Bản đồ Khoáng vật học Mặt trăng.
Theo Colaprete, loại nước mặt trăng này tương tự như nước mặt trăng M3 phát hiện ra hồi năm ngoái với những lượng ít ỏi nhưng đều khắp, gắn liền với đá và bụi trong những mili mét trên cùng của đất mặt trăng.
Lớp thứ hai thì khác. “Nó chứa nước đóng băng thậm chí còn nhiều hơn, cộng với một kho châu báu gồm những hợp chất khác mà chúng ta thậm chí không tìm kiếm”, ông nói. “Cho đến nay, bảng kê chi tiết gồm có sulfur dioxide (SO2), methanol (CH3OH), và phân tử hữu cơ gây hiếu kì diacetylene (H2C4). Lớp này dường như trải rộng xuống dưới ít nhất là 0,5 mét và có khả năng còn gì hơn lớp băng mà chúng tôi tìm thấy trên bề mặt”.
Họ không biết tại sao một số miệng hố chứa nhiều băng tinh khiết trong khi những miệng hố khác bị thống trị bởi một hỗn hợp băng-đất. Có khả năng đó là một dấu hiệu cho thấy nước mặt trăng có xuất xứ từ nhiều hơn một nguồn.
“Một số nước có lẽ có mặt đúng chỗ trên Mặt trăng”, Spudis nói. “Các proton trong gió mặt trời có thể tạo ra những lượng nhỏ nước một cách liên tục trên bề mặt mặt trăng bởi sự tương tác với các oxide kim loại có trong đá. Nhưng một số nước có khả năng lắng trầm tích trên Mặt trăng từ những nơi khác trong hệ mặt trời”.
Một đám hơi giàu nước tỏa lên từ miệng hố Cabeus vào hôm 9 tháng 10, 2009, sau khi tên lửa Centaur của LCROSS lao vào đáy hố.
Mặt trăng liên tục bị bắn phá bởi đá bụi vũ trụ đã mang đến nguồn quỹ nước mặt trăng. Các tiểu hành tinh có chứa các khoáng chất hydrat, và nhân sao chổi thì là băng gần như tinh khiết.
Các nhà nghiên cứu còn nghĩ rằng phần nhiều nước trong các miệng hố di cư đến các cực từ những vĩ độ thấp hơn và ấm hơn. “Toàn bộ những kết quả của chúng ta đang cho chúng ta biết rằng có một chu trình nước hoạt động trên Mặt trăng”, Colaprete nói.
Hãy nghĩ tới nó. “Nơi khô cằn nhất trong hệ mặt trời” có một chu trình nước.
“Đó là một thế giới rất khác ở đó”, Spudis nói, “và chúng ta chỉ mới sớt qua bề mặt thôi. Ai biết được còn những khám phá gì đang nằm phía trước?”
Nước mặt trăng (moonwater). Hãy thêm nó vào từ điển bạn nhé.
Dauna Coulter (PhysOrg.com)
