Mặt Trăng đang co lại 45m, xuất hiện hơn 10.000 đứt gãy
Một nghiên cứu mới xác định hơn 10.000 đứt gãy trẻ trên bề mặt Mặt Trăng, đồng thời ước tính bán kính thiên thể này đã giảm khoảng 45 m trong 400–800 triệu năm qua do phần bên trong nguội dần và co lại.
Nghiên cứu được công bố ngày 14/10 trên tạp chí The Planetary Science Journal, với tiêu đề “Thrust Faulting and the Late-Stage Contraction of the Moon” (tạm dịch: Đứt gãy nghịch và quá trình co lại ở giai đoạn muộn của Mặt Trăng). Công trình đưa ra ước tính chi tiết về mức độ co lại của Mặt Trăng khi phần bên trong nguội dần theo thời gian.
Nghiên cứu do Thomas R. Watters, nhà khoa học danh dự thuộc Trung tâm Nghiên cứu Trái Đất và Hành tinh của Bảo tàng Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Smithsonian (Mỹ), chủ trì, cùng các cộng sự Maria Banks, Cole Nypaver và Mark Robinson.
Hình ảnh Mặt trăng nhìn từ Trái đất - Ảnh: CC BY-SA 3.0
Nhóm nghiên cứu sử dụng dữ liệu từ Camera Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng (LROC) để lập bản đồ hàng nghìn cấu trúc địa hình hình thành do quá trình co lại, gồm các vách dốc dạng thùy và những gờ nhỏ trên các vùng đồng bằng tối. Những cấu trúc này xuất hiện cả ở vùng cao nguyên lẫn các vùng biển Mặt Trăng – tên gọi dành cho những đồng bằng rộng lớn, có màu tối trên bề mặt thiên thể này.
Theo ước tính, bán kính Mặt Trăng đã giảm khoảng 45m trong 400–800 triệu năm qua. Nếu tốc độ co lại duy trì ổn định trong khoảng thời gian đó, bán kính Mặt Trăng giảm trung bình khoảng 6–11 cm mỗi triệu năm, tương đương khoảng 0,1 micromet mỗi năm.
Tốc độ này nhỏ hơn rất nhiều so với tốc độ dịch chuyển trung bình của các mảng kiến tạo trên Trái Đất, khoảng 1,5 cm mỗi năm – tương đương tốc độ móng tay mọc dài. Trên Trái Đất, sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo có liên quan đến quá trình giải phóng nhiệt từ bên trong hành tinh.
Điểm khác biệt nằm ở cấu trúc địa chất của hai thiên thể. Khoảng 90% hoạt động kiến tạo và địa chấn trên Trái Đất tập trung tại ranh giới các mảng. Trái Đất có hơn 15 mảng thạch quyển, trong khi Mặt Trăng về cơ bản là một khối chỉ có một mảng lớn, giống như lớp vỏ liền khối.
Do đó, khi phần bên trong Mặt Trăng nguội đi và co lại, các đứt gãy không chỉ tập trung tại một số ranh giới mà phân bố rộng khắp bề mặt. Điều này đồng nghĩa các trận động đất Mặt Trăng có thể xảy ra ở bất kỳ khu vực nào, do sự trượt dịch chuyển dọc theo các đứt gãy có sẵn hoặc sự hình thành những đứt gãy mới.
bán kính Mặt Trăng đã giảm khoảng 45m trong 400–800 triệu năm qua - Ảnh: si.edu
Nghiên cứu cũng cho thấy số lượng đứt gãy không phân bố đồng đều. Những khu vực có lớp vỏ dày nhất dường như có ít đứt gãy nhất, cho thấy đây có thể là các vùng ổn định hơn về mặt địa chất.
Các tác giả cho rằng hiện tượng đứt gãy trên diện rộng không diễn ra ngay từ giai đoạn đầu lịch sử Mặt Trăng. Khi đó, lớp vỏ dày, xốp và bị phân cắt mạnh có thể đóng vai trò cách nhiệt, làm chậm quá trình thoát nhiệt từ bên trong. Điều này khiến quá trình nguội đi và co lại của thiên thể bị hạn chế, cho đến những giai đoạn tương đối gần đây trong lịch sử địa chất.
Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng đã hoạt động quanh thiên thể này suốt 17 năm, ghi lại hàng triệu hình ảnh bề mặt. Dữ liệu từ camera LROC giúp các nhà khoa học nhận diện và lập bản đồ các cấu trúc địa chất mà trước đây chưa được thống kê đầy đủ.
“Số lượng đứt gãy trẻ được phát hiện trong các hình ảnh của LROC lớn hơn nhiều so với những gì tôi từng hình dung”, Watters cho biết. Ông nhận định khi phần bên trong Mặt Trăng tiếp tục nguội đi và co lại, các đứt gãy hiện hữu có thể tiếp tục phát triển, đồng thời những đứt gãy mới vẫn có thể hình thành.
Nghiên cứu được NASA tài trợ thông qua sứ mệnh Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng (LRO), phóng vào ngày 18/6/2009. Trung tâm Chuyến bay Không gian Goddard của NASA quản lý sứ mệnh này.
Theo Theo Smithsonian.edu