Một nghiên cứu đột phá vừa công bố đã hé lộ một bí mật thú vị về mối liên hệ giữa Trái Đất và Mặt Trăng: từ trường của hành tinh chúng ta có thể là "cầu nối" vận chuyển các hạt từ bầu khí quyển Trái Đất lên bề mặt Mặt Trăng trong hàng tỷ năm qua.
Từ lâu, các nhà khoa học đã băn khoăn về sự hiện diện của một lượng lớn các nguyên tố dễ bay hơi trong lớp đất đá vụn (regolith) trên bề mặt Mặt Trăng, được phát hiện từ khi các phi hành gia Apollo mang về các mẫu vật.
Gió mặt trời được xem là một nguồn cung cấp, nhưng không đủ để giải thích toàn bộ. Các va chạm thiên thạch nhỏ cũng được tính đến, nhưng vẫn còn những khoảng trống trong lời giải thích.
Bầu khí quyển Trái Đất cũng từng được xem xét, nhưng giả thuyết này thường bị bác bỏ với lập luận rằng từ trường Trái Đất, một khi hình thành, sẽ giữ lại hầu hết các hạt trong khí quyển. Tuy nhiên, nghiên cứu mới của các nhà vật lý thiên văn tại Trường Đại học Rochester, Mỹ, đã thách thức giả định này.
Nhóm nghiên cứu đã mô phỏng hai kịch bản: "Trái Đất sơ khai" không có từ trường và gió mặt trời mạnh hơn, và "Trái Đất hiện đại" với từ trường mạnh và gió mặt trời yếu hơn. Kết quả bất ngờ cho thấy kịch bản "Trái Đất hiện đại" lại phù hợp hơn với dữ liệu thực tế.
Theo đó, gió mặt trời không chỉ đẩy các hạt tích điện ra khỏi khí quyển Trái Đất mà còn khiến chúng di chuyển dọc theo các đường sức từ của hành tinh. Từ quyển Trái Đất, không phải là một hình cầu hoàn hảo, mà có hình dạng giống như đuôi sao chổi do áp lực liên tục của gió mặt trời.
Khi Mặt Trăng đi qua "đuôi sao chổi" này, các hạt từ khí quyển Trái Đất sẽ được lắng đọng trên bề mặt Mặt Trăng.
Phát hiện này củng cố các nghiên cứu trước đây từng gợi ý rằng một cơ chế tương tự có thể đang vận chuyển oxy lên Mặt Trăng, góp phần tạo ra nước và thậm chí cả gỉ sét. Nghiên cứu mới cho thấy quá trình này đã diễn ra trong hàng tỷ năm, đủ để các hạt dễ bay hơi tích tụ đáng kể trong lớp đất đá bề mặt Mặt Trăng.
Điều này mở ra một triển vọng thú vị: vì bầu khí quyển Trái Đất đã trải qua những thay đổi đáng kể trong suốt lịch sử, bề mặt Mặt Trăng có thể đang lưu giữ một "viên nang thời gian" chứa đựng dữ liệu lịch sử quý giá về sự tiến hóa của khí quyển Trái Đất.
Việc nghiên cứu sâu hơn các mẫu vật từ Mặt Trăng có thể cung cấp những hiểu biết chưa từng có về quá khứ của hành tinh chúng ta.
