Vì sao đá Mặt trăng có từ tính dù Mặt trăng không có từ trường?

Từ những năm 1970, khi NASA đưa các mẫu đá từ Mặt trăng về Trái đất trong sứ mệnh Apollo, các nhà khoa học đã phát hiện điều kỳ lạ: nhiều vùng đá trên bề mặt Mặt trăng, đặc biệt ở phía xa (farside), mang dấu hiệu nhiễm từ mạnh mẽ. Điều này đi ngược lại với thực tế là Mặt trăng hiện không có từ trường bảo vệ như Trái đất.

Một nghiên cứu mới từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) cho thấy một vụ va chạm thiên thạch cực mạnh cách đây hàng tỉ năm có thể đã tạm thời khuếch đại từ trường yếu ớt của Mặt trăng, để lại "dấu vết từ tính" trong đá và vẫn còn có thể đo được cho đến ngày nay.

Theo mô phỏng của nhóm nghiên cứu, một vụ va chạm đủ mạnh, có thể chính là vụ hình thành hố va chạm Imbrium, đã khiến bề mặt Mặt trăng bốc hơi, tạo ra một đám mây plasma siêu nóng mang điện tích.

Đám plasma này bao trùm Mặt trăng và tập trung năng lượng từ trường ở phía đối diện nơi va chạm. Kết quả là từ trường tại vùng đó tăng mạnh trong thời gian ngắn đủ để khiến đá ở khu vực này bị nhiễm từ dù chỉ trong vài chục phút.

Bên cạnh đó, sóng địa chấn từ vụ va chạm cũng lan tỏa khắp Mặt trăng và hội tụ ở phía xa, làm các electron trong đá "rung động" đúng lúc từ trường đạt cực đại, từ đó "khóa" hướng từ trường vào trong đá như một bức ảnh chụp địa chất.

"Giống như bạn tung một bộ bài lên không trung trong từ trường, mỗi lá có kim la bàn. Khi chúng rơi xuống, chúng sắp xếp theo hướng mới, đó chính là cách đá nhiễm từ", GS Benjamin Weiss, thành viên nhóm nghiên cứu, ví von.

Quá trình này diễn ra rất nhanh trong chưa tới một tiếng, nhưng đủ để để lại dấu vết từ tính vĩnh viễn. Đó là lý do vì sao hôm nay, các tàu thăm dò vẫn đo được từ trường mạnh bất thường tại một số vùng đá phía xa của Mặt trăng.

Như vậy, bản thân Mặt trăng từng có một từ trường yếu từ lõi nóng chảy nhỏ, nhưng chỉ khi kết hợp với các sự kiện va chạm thiên thể quy mô lớn, từ trường này mới được khuếch đại đủ mạnh để ảnh hưởng đến lớp vỏ đá.

Hiện tại, khá nhiều sứ mệnh quốc tế, bao gồm Artemis của NASA đang chuẩn bị khám phá khu vực cực nam phía xa của Mặt trăng, nơi được cho là có đá nhiễm từ mạnh nhất.

Nếu các mẫu đá ở đây vừa mang dấu hiệu của sốc địa chấn lẫn từ tính cổ đại, điều này sẽ xác nhận giả thuyết về va chạm thiên thạch gây từ tính cho đá Mặt trăng, một trong những bí ẩn lâu đời nhất của địa chất hành tinh.

Vì sao Trái đất có 1 Mặt trăng, còn sao Thổ tới 274?

Các nhà thiên văn học vừa phát hiện thêm 128 Mặt trăng mới quay quanh sao Thổ, nâng tổng số Mặt trăng của hành tinh này lên 274.