Nghiên cứu mới do nhà khoa học Emily Costello tại Đại học Hawai'i ở Manoa dẫn đầu đã phát triển một khung toán học giúp giải mã lịch sử các vụ nổ siêu tân tinh từ bề mặt Mặt Trăng. Trong khi các trầm tích biển sâu trên Trái Đất chỉ lưu lại bụi vũ trụ trong khoảng 10 triệu năm, lớp đất mặt của Mặt Trăng có thể đóng vai trò như kho lưu trữ kéo dài từ 80-100 triệu năm hoặc hơn.
Hình ảnh chòm sao Cassiopeia do kính viễn vọng Chandra chụp. Đây là tàn dư của một vụ nổ siêu tân tinh.
Để giải mã kho lưu trữ này, nhóm nghiên cứu đã xây dựng mô hình ngẫu nhiên thống nhất nhằm mô phỏng "quá trình cày xới do va chạm" từ bụi vi mô đến các tiểu hành tinh. Quá trình này liên tục làm lật tung, trộn lẫn và tái phân bố lớp đất, tạo nên sự cạnh tranh giữa các lực vùi lấp vật chất và các vụ va chạm đào xới chúng lên trở lại.
Dựa trên bằng chứng về các đợt bùng phát siêu tân tinh cách đây khoảng 2,3 triệu và 7,3 triệu năm, mô hình đã tái hiện chính xác quy luật phân bố nồng độ của đồng vị Sắt-60 trong các mẫu lõi Apollo. Thành công này cho phép các nhà khoa học dự đoán độ sâu bị chôn vùi của nhiều nguyên tố nặng khác như Plutoni-244, Iod-129, Hafni-182 và Curi-247.
Sự trùng khớp giữa mô hình vật lý và các quan sát thực nghiệm mang lại độ chuẩn xác cao, giúp tách biệt các tín hiệu liên sao lan rộng khỏi những biến thiên cục bộ trên Mặt Trăng. Phương pháp này đồng thời tích hợp nhiều cơ chế phức tạp diễn ra song song như độ nén va chạm, phong hóa không gian và sự phân rã phóng xạ của tàn dư sao.
Bề mặt Mặt Trăng đã bị va chạm mạnh, tạo ra nhiều miệng hố trên khắp bề mặt.
Nghiên cứu được kỳ vọng sẽ hỗ trợ đắc lực cho việc phân tích các mẫu đất mặt sâu hơn do các phi hành gia thuộc chương trình Artemis của NASA thu thập trong tương lai. Theo bà Costello, việc nắm được cách đọc các lớp bụi sao lưu giữ trên Mặt Trăng sẽ mở ra những hiểu biết mới về hành trình lịch sử của Hệ Mặt Trời qua dải ngân hà.
An An (theo SciTechDaily)
