Thiên thạch cấp nước cho Trái Đất suốt 2 triệu năm đầu tiên?

Một nghiên cứu mới cho thấy những nguyên tố và phân tử với điểm sôi tương đối thấp như nước đã được đưa đến Trái Đất bởi thiên thạch trong suốt 2 triệu năm đầu tiên.

Thiên thạch Angrite

Vì các nguyên tố và phân tử như nước hay carbon đều là những thành phần thiết yếu cho sự sống trên Trái Đất nên từ trước tới nay, các nhà nghiên cứu rất quan tâm đến thời điểm mà chúng đến với hành tinh này.

Adam Sarafian, một nghiên cứu sinh thuộc khoa Khoa học Hành tinh tại Viện Công nghệ Massachusetts, cho biết: "Chúng tôi đang cố gắng tìm ra càng nhiều thiên thạch mẹ càng tốt để xác định vị trí của chúng trong Hệ Mặt Trời ban đầu và lượng nước mà chúng có. Chúng tôi cũng đang cố gắng xây dựng một bản đồ của Hệ Mặt Trời thủa ban sơ để xem, nước ở đâu, nó đã đi đâu và từ đâu đến?".

Sarafian là tác giả chính của một bài báo mô tả những phát hiện của nghiên cứu thiên thạch Angrite in trên tạp chí Geochimica và Cosmochimica Acta.

Thiên thạch Angrite hình thành trong Hệ Mặt Trời rất sớm, khoảng 4,56 tỷ năm trước. Tại thời điểm đó, Trái Đất có thể chỉ có 20% kích cỡ hiện tại, trong khi sao Hỏa, hình thành nhanh hơn, có lẽ gần với kích cỡ hiện tại của nó. Các nhà khoa học không chắc chắn rằng lúc đó, sao Thủy và sao Kim đã được hình thành với tốc độ ra sao.

Trong thời gian này, Hệ Mặt Trời là một nơi nóng và khô. Các hành tinh và tiểu hành tinh có bề mặt nóng chảy, và khi ở dạng mắc ma thì ngay cả một nguyên tố như carbon, có điểm sôi là 4.800 độ C vẫn được coi là một chất dễ bay hơi. Do đó, rất khó xác định chất lỏng như nước đã xuất hiện hay chưa.

"Vấn đề cơ bản là khoa học phải trả lời câu hỏi rằng liệu có hydro trong những tảng đá và trong Hệ Mặt Trời đầu tiên hay không?", ông Sarafian nói.

Sarafian và các cộng sự đã đo được một khoáng vật phổ biến trong các thiên thạch bazan, được gọi là olivin, có thể chứa các nguyên tố dễ bay hơi hydro, cacbon, flo và clo. Vì bazan được hình thành trong suốt quá trình làm nguội các đá lửa (đá nóng chảy), khiến thành phần nguyên tố dễ bay hơi của olivin dễ dàng chuyển thành thành phần của bazan. Ông Sarafian cho biết: "Một khi chúng ta biết được thành phần tan chảy, chúng ta có thể tính được lượng nước của hành tinh đó là bao nhiêu”.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng tiểu hành tinh mẹ của Angrite có thể chứa khoảng 20% ​​lượng nước hiện tại của Trái Đất. Mặc dù tỷ lệ phần trăm là tương đối thấp theo các thuật ngữ hiện đại nhưng so với 4,56 tỷ năm trước thì như vậy là lượng nước đã quá dồi dào. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa xác định được một tiểu hành tinh cụ thể nào sinh ra tất cả các thiên thạch, nhưng việc tìm kiếm vẫn đang tiếp diễn.

Tiểu hành tinh mẹ của thiên thạch Angrite có thể có kích thước tương đương với tiểu hành tinh Vesta, từng được nghiên cứu sát sao NASA. Vesta có đường kính khoảng 525 km.

Nguồn gốc của nước trên Trái Đất

Các nguồn nước khác nhau trong Hệ Mặt Trời thường được so sánh với nước của Trái Đất bằng cách đo tỷ lệ giữa đồng vị hydro deuterium với hydrogen (D tới H). Mặc dù nghiên cứu đặc biệt đã không đo được tỷ số này, nhưng một kết quả nghiên cứu được ông Sarafian xuất bản sớm hơn vào năm 2017 trên tạp chí Transactions cho thấy nước của hành tinh mẹ thiên thạch Angrite phù hợp hoàn hảo với thành phần nước của Trái Đất. Điều này cho thấy cả nước tìm thấy trong Angrite và nước của Trái Đất sớm đến từ cùng một nguồn.

Sarafian nói: "Đó là một giả thuyết khá đơn giản để nói rằng nước của Trái Đất ít nhất đã bắt đầu tích lũy từ rất sớm, thệm chí trước khi hành tinh này được hình thành. Điều này có nghĩa là khi hành tinh đủ lạnh để nước có thể ổn định ở bề mặt, đã có nước ở đây rồi". Các nghiên cứu trước đây cho thấy Trái Đất được hình thành hoàn toàn từ khoảng 4,54 tỷ năm trước.

PHƯƠNG PHƯƠNG (Theo Space)