Một nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Chuyến bay không gian Goddard thuộc NASA vừa công bố một phát hiện thú vị. Theo đó, Mặt Trời đang không ngừng cung cấp nguồn nước đến Mặt Trăng, hành tinh mà nhiều cơ quan vũ trụ đang nhắm đến để xây dựng căn cứ trong tương lai. Thông tin này mở ra những cơ hội mới cho các dự án không gian, đặc biệt là trong việc khai thác tài nguyên trên hành tinh này.
Bề mặt của vệ tinh tự nhiên này khô cằn và liên tục phải đối mặt với sự tấn công của các hạt tích điện từ Mặt Trời, được gọi là gió Mặt Trời. Thiếu vắng một từ trường bảo vệ giống như Trái Đất khiến cho vệ tinh này dễ bị ảnh hưởng bởi những cơn mưa hạt điện tử này.
Các nhà nghiên cứu đang đặt rất nhiều hy vọng vào những "hạt tạo nước", những cấu trúc mang tiềm năng đáng kể trong việc phát triển công nghệ mới. Những đột phá này không chỉ đem lại giải pháp cho vấn đề nước sạch mà còn mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu và ứng dụng trong tương lai.
Theo những nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã đưa ra giả thuyết rằng gió Mặt Trời có thể là yếu tố quyết định trong việc hình thành các thành phần nước trên Mặt Trăng. Giả thuyết này được củng cố bởi các mô phỏng máy tính hiện đại, mở ra hướng đi mới cho hiểu biết về nguồn nước trên vệ tinh tự nhiên của Trái Đất.
Các hạt tốc độ cao, đặc biệt là ion hydro mang điện tích dương, có khả năng bắt giữ electron trên bề mặt Mặt Trăng. Quá trình này giúp chúng chuyển đổi thành các nguyên tử hydro trung hòa. Điều này mở ra nhiều cơ hội thú vị trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ không gian.
Các nguyên tử hydro mới hình thành di chuyển qua lớp đất mặt, thường gọi là regolith, bao gồm hỗn hợp đất đá vụn và bụi. Trong quá trình này, chúng liên kết với oxy, tạo nên các phân tử hydroxyl và nước. Hiện tượng này diễn ra chủ yếu ở những khu vực tối vĩnh viễn tại các cực, nơi nước và hydroxyl tập trung nhiều nhất trên bề mặt.
Chu trình tự nhiên cùng khả năng tái tạo của các thành phần này vẫn chưa được làm rõ. Việc hiểu rõ hơn về chúng sẽ mở ra nhiều cơ hội khám phá mới trong tương lai.
Nhà khoa học hành tinh Li Hsia Yeo cùng đội ngũ của mình tại trung tâm Goddard đã thực hiện một thí nghiệm độc đáo. Họ nghiên cứu tác động của gió Mặt Trời giả lập trên hai mẫu regolith Mặt Trăng, được thu thập trong sứ mệnh Apollo 17. Thí nghiệm này hứa hẹn mang đến những hiểu biết mới về cách mà các yếu tố không gian ảnh hưởng đến bề mặt Mặt Trăng.
Để loại bỏ mọi độ ẩm mà các mẫu vật 50 năm tuổi có thể đã hấp thụ sau khi trở về từ địa điểm nghiên cứu, các nhà khoa học đã tiến hành một quy trình nung mẫu qua đêm trong lò chân không. Phương pháp này giúp đảm bảo rằng các mẫu được sử dụng trong nghiên cứu đạt độ chính xác cần thiết, góp phần vào việc giải mã những bí ẩn từ quá khứ.
Để tái hiện các điều kiện sống trên Mặt Trăng, các nhà nghiên cứu đã phát triển một thiết bị đặc biệt. Thiết bị này bao gồm một buồng chân không được thiết kế để chứa mẫu vật cùng với một máy gia tốc hạt nhỏ. Máy gia tốc tạo ra các ion hydro, cho phép các mẫu vật được bắn phá trong một khoảng thời gian kéo dài vài ngày. Hệ thống này không chỉ giúp kiểm tra các yếu tố vừa sức với môi trường Mặt Trăng mà còn mở ra cơ hội khám phá mới trong lĩnh vực nghiên cứu không gian.
Nghiên cứu gần đây cho thấy sự thay đổi thành phần hóa học của các mẫu vật theo thời gian có liên quan đến sự giảm tín hiệu ánh sáng trong vùng hồng ngoại. Tại những vị trí mà nước hấp thụ năng lượng, hiện tượng này cho thấy sự hình thành của các phân tử hydroxyl và nước. Điều này càng củng cố giả thuyết lâu nay về sự biến đổi hóa học trong môi trường này. Các phát hiện này không chỉ mang lại hiểu biết sâu sắc hơn về hóa học nước mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tương lai.
Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi nung nóng các mẫu vật lên đến nhiệt độ trung bình vào ban ngày trên Mặt Trăng, khoảng 126 độ C trong 24 giờ, số lượng các phân tử liên quan đến nước giảm đáng kể. Phát hiện này mở ra nhiều câu hỏi mới về tiềm năng tài nguyên nước trên thiên thể này.
Sau 24 giờ làm nguội, các mẫu vật đã cho thấy sự hồi sinh ấn tượng khi tiếp xúc với gió Mặt Trời mô phỏng. Những dấu hiệu liên quan đến nước trở lại một cách rõ nét, mở ra nhiều tiềm năng khám phá mới.
