Mặt trăng đang co lại

Trong thời gian gần đây, khi lõi mặt trời nguội đi và co lại, toàn bộ Mặt trăng đã co lại khoảng 100 m. (Ảnh: NASA/GSFC/Đại học Bang Arizona/Smithsonian)

Theo các nhà nghiên cứu ở Đức và Mĩ, các vết sẹo mới phát hiện trên bề mặt chị Hằng cho thấy vệ tinh đá này đang co lại ở tốc độ tương đối nhanh. Ảnh chụp của Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng của NASA cho biết bề mặt đầy thương tích phản ánh sự co lại đáng kể trong quá khứ địa chất gần đây của Mặt trăng.

Đội nghiên cứu đã sử dụng Camera Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng (LROC), gắn trên Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng phóng lên vào năm 2009. Nó gồm ba camera khác nhau được thiết kế để xử lí các ảnh chụp phân giải cao góc hẹp lẫn góc rộng. Mức độ chi tiết cao của những hình ảnh này làm rõ 14 diện mạo mặt trăng gọi là vách phân thùy, tương tự như các khe nứt xô đẩy trên Trái đất do các lực nén ép của hoạt động kiến tạo mảng.

Phân nửa số khe nứt đã xác định vị trí nằm ở những vĩ độ cao (±60°), chứng tỏ chúng được phân bố đều khắp chứ không co cụm ở gần xích đạo như trước đây người ta nghĩ. Những yếu tố này cho thấy “sự co lại trong thời gian gần đây của toàn bộ Mặt trăng, có khả năng do sự nguội đi của lõi mặt trăng”, theo lời tác giả đứng đầu bài báo, Thomas Watters.

Một vật thể bị nén

Các vách phân thùy xảy ra khi bề mặt của vật thể chịu một lực nén ép, làm cho một phần của bề mặt phía trên gấp nếp và đứt đoạn lên trên phần kia. Vì trên mặt trăng không có hoạt động kiến tạo mảng đáng kể, nên các nhà nghiên cứu tin rằng đây là do sự nguội đi của lõi mặt trăng. Khi lõi của Mặt trăng nguội đi, nó đồng thời co lại, gây ra sức căng bề mặt lên lớp vỏ giòn mặt trăng và làm cho nó đứt đoạn và phân tách ra.

“Trên những vật thể hành tinh tương đối nhỏ, như Thủy tinh, Mặt trăng, và có lẽ còn một số vệ tinh băng nữa, lâu nay người ta cho rằng sự nguội đi ban đầu của vật thể xảy ra rất sớm trong lịch sử của nó có thể gây ra một sự co lại quy mô toàn cầu đối với kích cỡ của vật thể”, giải thích của tiến sĩ Peter Grindrod, thuộc khoa Các khoa học Trái đất ở trường đại học College London, người không có liên quan gì trong nghiên cứu trên. “Đây là một khái niệm khá dễ hiểu, vì thường thì thể tích giảm khi nhiệt độ giảm”.

Tuy nhiên, trong trường hợp Mặt trăng, sự rạn nứt này dường như diễn ra chậm hơn. Qua phân tích tương tác của các khe nứt với các đặc điểm bề mặt lân cận đã biết tuổi, trong đó có các miệng hố va chạm, các nhà nghiên cứu suy ra rằng Mặt trăng đã co lại đến 100 m trong 1 tỉ năm vừa qua. Điều này khớp với “diện mạo giòn, chưa thoái hóa” của các khe nứt, cái Watters cho là bằng chứng mạnh mẽ nhất cho thấy tuổi còn non trẻ của chúng.

Bức tranh toàn diện hơn

Các vách phân thùy đã được quan sát thấy trên bề mặt của Mặt trăng trước đây, từ ảnh chụp của các camera toàn cảnh trên các sứ mệnh Apollo 15, 16 và 17. Tuy nhiên, những sứ mệnh sơ khai này chỉ hạn chế với vùng xích đạo của bề mặt chị Hằng. Sử dụng LROC, đội nghiên cứu đã có được những hình ảnh toàn diện của bề mặt Mặt trăng ở những vĩ độ cao hơn.

Bề mặt của Mặt trăng bị co nén và nổi bật bởi nhiều đặc điểm địa chất khác. Đa số sự biến dạng quy mô lớn của lớp vỏ đi cùng với các đặc điểm bề mặt như các lòng chão và maria – những vùng bằng phẳng tối tăm, giàu bazan hình thành bởi sự đợt phun trào núi lửa thời cổ. Các vách phân thùy mặt trăng thường được tìm thấy bên ngoài những lòng chão tối tăm này, và chúng là diện mạo kiến tạo phổ biến nhất ở phía bên kia của mặt trăng. Chúng là những cấu trúc quy mô tương đối nhỏ với địa hình cực đại chưa tới 100 m, không giống như cái tìm thấy trên Thủy tinh và Hỏa tinh.

“Tôi nghĩ mọi người thường cho rằng Mặt trăng là thế giới chết về mặt địa chất – mọi thứ có tầm quan trọng địa chất đã xảy ra trên Mặt trăng cách nay hàng tỉ năm rồi”, Watters nói. “Các kết quả của chúng tôi cho thấy không phải như vậy. Mặt trăng ngày nay vẫn còn hoạt động địa chất và kiến tạo và vẫn tiếp tục co lại”.

Nguồn: physicsworld.com