Phát hiện đột phá về nguồn gốc nước trên Trái đất

Nước không phải "món quà" từ vũ trụ mà là thành phần gốc của Trái đất

Trong nhiều thập kỷ qua, giới khoa học tin rằng Trái đất ban đầu quá nóng và khô để giữ được nước, và nguồn nước hiện nay xuất phát từ các tiểu hành tinh giàu nước rơi xuống trong khoảng 100 triệu năm đầu sau khi hành tinh hình thành.

Tuy nhiên nghiên cứu mới dựa trên phân tích một loại thiên thạch hiếm có tên là enstatite chondrite, được cho là có thành phần tương tự với Trái đất sơ khai, đã phát hiện rằng hydro có thể đã tồn tại sẵn trong vật chất tạo nên hành tinh.

"Chúng tôi rất bất ngờ và hào hứng khi phát hiện ra hydro sulfua (H₂S), không chỉ vì nó xuất hiện trong mẫu, mà còn vì nó xuất hiện ở nơi chúng tôi không ngờ tới", Tom Barrett, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại khoa khoa học Trái đất, Đại học Oxford, người dẫn đầu nghiên cứu, chia sẻ. 

"Khả năng hydro này đến từ các tiểu hành tinh là cực kỳ thấp. Điều đó hỗ trợ mạnh mẽ cho giả thuyết rằng nước trên Trái đất là sản phẩm tự nhiên của chính vật chất cấu thành nên hành tinh", ông thêm.

LAR 12252 - thiên thạch từ Nam Cực hé lộ bí mật nguồn gốc nước

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mẫu thiên thạch mã số LAR 12252, được thu thập từ Nam Cực trong Chương trình tìm kiếm thiên thạch ANSMET. Mẫu vật được phân tích bằng kỹ thuật quang phổ hấp thụ tia X cận biên (XANES) tại trung tâm nghiên cứu bức xạ synchrotron Diamond Light Source (Harwell, Oxfordshire).

Trước đó một nhóm nghiên cứu Pháp từng phát hiện hydro trong các phần hữu cơ và vùng không kết tinh trong các hạt chondrule của loại thiên thạch này. Tuy nhiên vẫn còn nhiều nghi vấn liệu lượng hydro đó có nguồn gốc vũ trụ hay chỉ là ô nhiễm sau khi rơi xuống Trái đất.

Nhóm nhà nghiên cứu của Oxford đã tập trung phân tích khu vực xung quanh chondrule, nơi có cấu trúc cực kỳ mịn (dưới 1 micromet) và phát hiện tại đây có chứa lượng lớn hydro sulfua (H₂S). 

Đáng chú ý, lượng hydro trong phần nền này cao gấp 5 lần so với phần không kết tinh. Trong khi đó, những khu vực có dấu hiệu gỉ sét hoặc nứt vỡ, biểu hiện của sự ô nhiễm, lại không chứa hydro.

Vì Trái đất sơ khai được hình thành từ vật chất tương tự như thiên thạch enstatite chondrite, các nhà nghiên cứu kết luận rằng ngay từ trước khi hành tinh đủ lớn để hứng chịu các va chạm từ tiểu hành tinh, nó đã sở hữu lượng hydro dồi dào đủ để tạo ra khối lượng nước như ngày nay.

Phó giáo sư James Bryson (đồng tác giả, khoa khoa học Trái đất - Đại học Oxford) nhận định: "Một trong những câu hỏi được quan tâm nhất của khoa học hành tinh là: Trái đất hình thành như thế nào? Phát hiện này cho thấy vật chất tạo nên hành tinh của chúng ta giàu hydro hơn nhiều so với tưởng tượng. Điều đó cho thấy nước là hệ quả tự nhiên từ chính quá trình hình thành hành tinh, chứ không phải nhờ may mắn từ các thiên thể bên ngoài mang đến".

Nghiên cứu này góp phần quan trọng vào việc làm sáng tỏ nguồn gốc của nước, yếu tố không thể thiếu cho sự sống. Nó khẳng định rằng, thay vì được "ban tặng" từ các tiểu hành tinh, nước là một phần gắn liền với vật chất tạo nên Trái đất từ thuở hồng hoang của hệ Mặt trời.

Nước trên Trái đất từ đâu ra?

TTO - Nước tạo nên sự sống và nét đặc trưng cho Trái đất so với những hành tinh khác trong Hệ mặt trời. Nước đến từ đâu?