Theo một nghiên cứu kỹ lưỡng, lõi bên trong của Mặt trăng thực sự là một quả cầu rắn với mật độ gần giống như sắt. Các nhà nghiên cứu hy vọng điều này sẽ giúp giải quyết một cuộc tranh luận lâu dài về việc liệu lõi sâu bên trong của Mặt trăng là rắn hay nóng chảy và đưa ra lời giải thích chính xác hơn về lịch sử của Mặt trăng, và mở rộng ra là của hệ Mặt trời.
Các nhà thiên văn học đã quan tâm đến cấu trúc của Mặt trăng từ lâu. Trong nửa đầu của thế kỷ 20, đã có cuộc tranh luận sôi nổi về việc liệu Mặt trăng có phải là một thế giới đá "nguyên" giống như các mặt trăng Phobos và Deimos của sao Hỏa hay liệu địa chất dưới sâu Mặt trăng có phong phú hay không.
Các tàu Apollo của NASA là nguồn ban đầu cho giả thuyết rằng Mặt trăng có cấu trúc bên trong giống Trái đất. Dữ liệu được thu thập bởi các thiết bị của tàu đổ bộ Mặt trăng cho thấy thiên thể này có cấu trúc được phân lớp, hoặc được phân lớp với vật chất đặc hơn ở trung tâm và vật chất ít đặc hơn ở gần bề mặt, trái ngược với đá đồng nhất xuyên suốt như Phobos hay Deimos. Theo NASA, các phi hành gia của tàu Apollo thậm chí còn để lại máy đo địa chấn trên Mặt trăng, sau này tiết lộ rằng nó đã trải qua các trận động đất trên Mặt trăng.
Để có được bức tranh rõ ràng hơn về bên trong Mặt trăng, gần đây các nhà khoa học có thể sắp xếp các bộ dữ liệu khổng lồ từ các tàu Apollo và các tàu thăm dò Mặt trăng khác.
Theo một nhóm nghiên cứu do nhà thiên văn học Arthur Briaud thuộc Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp thành lập gần đây, "kết quả của chúng tôi đặt ra câu hỏi về sự tiến hóa của từ trường Mặt trăng bằng cách chứng minh sự tồn tại của lõi bên trong và tương tác với bề mặt bao phủ." Điều này cung cấp những hiểu biết quan trọng về dòng thời gian của Mặt trăng trong một tỉ năm đầu tiên của hệ Mặt trời đầy bạo lực.
Dữ liệu địa chấn là phương pháp hiệu quả nhất để nghiên cứu thành phần bên trong của các vật thể trong hệ Mặt trời. Các nhà khoa học có thể tạo ra một bản đồ kỹ lưỡng về bên trong của vật thể bằng cách xem cách sóng âm do động đất tạo ra di chuyển qua và phản xạ từ vật chất bên trong một hành tinh hoặc mặt trăng.
Các nhà nghiên cứu đã tình cờ thu thập dữ liệu địa chấn Mặt trăng do tàu vũ trụ Apollo thu thập, nhưng độ phân giải của nó quá thấp để xác định chính xác trạng thái của lõi bên trong. Họ nghĩ rằng có một lõi bên ngoài lỏng, nhưng những gì nó bao phủ vẫn còn gây tranh cãi. Dữ liệu mà Apollo thu thập hoàn toàn phù hợp với mô hình lõi rắn bên trong và lõi lỏng bên ngoài.
Briaud và các đồng nghiệp của ông đã thu thập dữ liệu từ các tàu không gian và các thí nghiệm về phạm vi laser của Mặt trăng để tạo ra một hồ sơ về các đặc điểm khác nhau của Mặt trăng nhằm nỗ lực tìm ra nó một lần và kết thúc các tranh cãi. Chúng bao gồm mật độ của Mặt trăng, lực tương tác hấp dẫn của nó với Trái đất, khoảng cách của Mặt trăng với Trái đất và mức độ biến dạng của Mặt trăng.
Sau đó, để xác định loại lõi nào phù hợp nhất với dữ liệu quan sát được, họ tiến hành lập mô phỏng với nhiều loại lõi khác nhau. Họ đã thực hiện một số khám phá hấp dẫn. Đầu tiên, các mô phỏng gần giống nhất với những gì chúng ta biết về Mặt trăng mô tả "đảo ngược tích cực" sâu bên dưới lớp vỏ của Mặt trăng. Kết quả là, vật chất bên trong Mặt trăng sẽ dày đặc hơn ở phía lõi và vật chất ít đặc hơn sẽ trồi lên trên. Hoạt động này từ lâu đã được đề xuất như một cách để giải thích sự tồn tại của các nguyên tố cụ thể trong các vùng núi lửa của Mặt trăng.
Và họ phát hiện ra rằng lõi Mặt trăng có lớp chất lỏng bên ngoài cứng rắn và lõi bên trong rắn chắc, giống như lõi Trái đất. Theo mô hình của họ, lõi ngoài có bán kính khoảng 362 km và lõi bên trong có bán kính khoảng 258 km. Điều này chiếm khoảng 15% bán kính của Mặt trăng nói chung. Theo nhóm nghiên cứu, lõi bên trong cũng có mật độ khoảng 7.822 kg trên một mét khối. Mật độ của sắt rất gần với con số đó.
Thật kỳ lạ, vào năm 2011, một nhóm do nhà khoa học hành tinh Marshall của NASA, Rene Weber dẫn đầu đã tìm thấy một kết quả có thể so sánh được bằng cách sử dụng các kỹ thuật địa chấn tiên tiến nhất lúc bấy giờ để nghiên cứu lõi Mặt trăng. Họ đã phát hiện ra dấu hiệu của lõi rắn bên trong, có bán kính khoảng 240 km và mật độ khoảng 8.000 kg trên một mét khối.
Briaud và nhóm của ông tuyên bố rằng kết quả của họ là sự xác nhận cho những phát hiện trước đó và tạo ra một bằng chứng khá chắc chắn rằng lõi Mặt trăng giống Trái đất. Và điều này có một số ý nghĩa hấp dẫn đối với sự tiến hóa của Mặt trăng.
Mặt trăng có một từ trường cực mạnh, từ trường này bắt đầu suy giảm khoảng 3,2 tỉ năm trước khi Mặt trăng được hình thành. Cấu trúc của lõi Mặt trăng có liên quan chặt chẽ đến cách thức và lý do từ trường biến mất vì một từ trường như vậy được tạo ra bởi chuyển động và đối lưu trong lõi.
Chúng ta có thể sẽ không phải đợi lâu để xác minh những phát hiện này vì hy vọng trở lại Mặt trăng của loài người tương đối ngắn.
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống