Phi hành gia trong tương lai liệu có tìm thấy băng ở hai cực Mặt Trăng?

Hai cực của mặt trăng đã mê hoặc con người trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học, tin rằng nước từ sao chổi rơi trên Mặt Trăng hàng tỷ năm trước đã tích tụ ở đáy của một số miệng hố va chạm bị che khuất vĩnh viễn trong bóng tối, nơi băng có thể được sử dụng cho nhu cầu của những người thuộc địa hóa hành tinh này. 

Các sứ mệnh xây dựng căn cứ trên Mặt Trăng được một số quốc gia lên kế hoạch và đang trong quá trình thực hiện. Nhưng thực tế liệu trên miệng núi lửa Mặt Trăng có tồn tại một lượng băng đáng kể nào không?

Ngày 23/8, cả thế giới vui mừng trước sự thành công của tàu thăm dò Chandrayaan 3 của Ấn Độ hạ cánh trên cực nam của Mặt Trăng. Đây được coi như một bước đi lịch sử của quốc gia tỷ dân, đồng thời xướng tên đất nước này vào danh sách các siêu cường chinh phục Mặt Trăng. 

Từ những năm 1960, các nhà khoa học đã suy đoán về khả năng nước đóng băng, tàn dư của một vụ bắn phá dữ dội của sao chổi hàng tỷ năm trước, có thể được tìm thấy ở đáy miệng núi lửa từ hành tinh này.

Những miệng hố này ở trong bóng tối, do đó nhiệt độ luôn ở mức dưới 0⁰C trong hàng tỷ năm. Điều này đã được xác nhận bởi các sứ mệnh Mặt Trăng như Chandrayaan-1 hay Lcross (Vệ tinh cảm biến và quan sát từ xa miệng núi lửa Mặt Trăng).

Miệng núi lửa với sự thay đổi ánh nắng qua hàng tỷ năm

Một nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà khoa học Norbert Schorghofer, Viện Khoa học Hành tinh (Arizona, Hoa Kỳ), cho thấy rằng, những lớp băng tiềm ẩn ở hai cực có thể ít quan trọng hơn hy vọng của chúng ta. 

"Kết quả nghiên cứu làm thay đổi dự đoán về những nơi mà các nhà khoa học mong đợi tìm thấy nước đóng băng trên Mặt trăng và ước tính về sự hiện diện băng ở các vùng bóng tối vĩnh viễn (ZOP) trên Mặt Trăng có thể không chính xác", Schorghofer cho biết.

Các nhà nghiên cứu giải thích: "Ngôi sao cổ nhất đã xuất hiện cách đây chưa đầy 3,4 tỷ năm, nghĩa là khi sự bắn phá của sao chổi vào Mặt trăng đã giảm đi đáng kể. Do đó, lượng nước được tìm thấy ở hai cực sẽ ít hơn dự kiến, nhưng điều này tất nhiên vẫn phải được xác minh tại chỗ từ những phi hành gia". 

Để đi đến kết luận này, nhóm nhà khoa học dựa vào công trình nghiên cứu gần đây về cơ học thiên thể từ các nhà thiên văn học người Pháp, từ đó tính toán tác động lực thủy triều của Mặt Trời và Trái Đất.

Theo đó, lực này khiến Mặt Trăng di chuyển ra xa dần Trái Đất trong hàng tỷ năm, đồng thời còn dẫn đến sự thay đổi độ nghiêng các vệ tinh quan sát của chúng ta so với mặt phẳng quỹ đạo của nó, khiến vị trí, phạm vi của các ZOP trên Mặt Trăng không còn chính xác. 

Chúng tôi có thể định lượng niên đại thực sự của ZOP mặt trăng, nhiều nhất là 1,8 tỷ năm. Vì thế, sẽ không có hồ chứa băng cổ xưa nào trên Mặt Trăng".

Chắc chắn rằng, nước vẫn còn trong một số miệng núi lửa trên Mặt Trăng, đặc biệt là nhờ những phân tích về đám khói băng gây ra bởi tác động của tàu Centaur khi hạ cánh xuống đáy miệng núi lửa Cabeus vào ngày 9/10/2009.

Vì miệng núi lửa này chưa đầy một tỷ năm tuổi, nhưng nó đã minh chứng cho việc, ngay cả những ZOP trẻ cũng chứa băng. Chính vì thế, đối với các ZOP già hơn nhất thậm chí còn chứa nhiều băng hơn.

Chúng ta hy vọng rằng chương trình Artemis của NASA sẽ là những bước dạo đầu trong việc chinh phục Mặt Trăng. Đầu tiên hướng tới việc thuộc địa Mặt Trăng, sau đó xây dựng căn cứ, đưa các nhà khoa học lên hành tinh này nghiên cứu, làm bàn đạp chinh phục sao Hỏa. 

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí nổi tiếng Science Advances.