Các nhà khoa học Anh phát hiện bằng chứng quan trọng cho thấy Trái đất có thể đã có sẵn hydro cần thiết để tạo ra nước ngay từ khi nó mới hình thành, thay vì nhận hydro từ các tiểu hành tinh va chạm với nó trong giả thuyết trước đây.

Nguồn gốc của hydro và nước trên Trái đất đã được tranh luận nhiều. Nhiều người tin rằng nguyên tố hydro, một thành phần quan trọng đối với quá trình hình thành phân tử nước, được các tiểu hành tinh đưa tới trong các vụ va chạm vào khoảng 100 triệu năm đầu của Trái đất. Thế nhưng, một nhóm nhà nghiên cứu tại Đại học Oxford đã phát hiện bằng chứng quan trọng cho thấy Trái đất có thể đã có sẵn hydro cần thiết để tạo ra nước ngay từ khi nó mới hình thành.

Nhóm đã dùng kỹ thuật phân tích quang phổ Cấu trúc Cận biên Hấp thụ tia X (XANES) tại máy gia tốc synchrotron Nguồn sáng Kim cương để tìm hiểu thành phần nguyên tố của LAR 12252 – một thiên thạch đá (phi kim loại) thuộc dạng hiếm, giàu khoáng chất enstatite, thu được từ Nam Cực, có thành phần tương tự như Trái đất thời kỳ đầu (4,55 tỷ năm trước).

Mẫu vật thiên thạch LAR 12252. Nguồn:NASA

Trước đó, một nhóm nhà khoa học Pháp ở Đại học Lorraine đã xác định được dấu vết của hydro bên trong LAR 12252: trong các vật liệu hữu cơ và các phần không kết tinh của các chondrule (những hạt hình cầu có kích thước vài milimét trong thiên thạch đá). Tuy nhiên, họ không thể xác định nguồn hydro này là nội tại hay do nhiễm từ mặt đất.

Nhưng khi tình cờ phân tích chất nền siêu mịn (< micromet) bao ngoài một trong các chondrule, nhóm Oxford phát hiện bản thân chất nền này cực kỳ giàu hydro sulfide. Trên thực tế, phân tích của họ cho thấy, lượng hydro trong chất nền cao gấp năm lần so với phần không kết tinh của các chondrule.

Ngược lại, ở các phần thiên thạch có vết nứt và dấu hiệu ô nhiễm rõ ràng từ mặt đất (chẳng hạn như gỉ sắt), thì lại có rất ít hoặc không có hydro. Từ đó, họ suy ra, khả năng hợp chất hydro sulfide mà họ phát hiện có nguồn gốc từ bên ngoài là rất thấp.

Vì Trái đất nguyên thủy được hình thành từ vật liệu tương tự như thiên thạch LAR 12252, điều này gợi ý rằng vào thời điểm Trái đất đã hình thành đủ lớn để va chạm với các tiểu hành tinh, hẳn nó đã tích lũy được đủ trữ lượng hydro để giải thích cho lượng nước dồi dào của nó hiện nay.

Theo nhóm tác giả, phát hiện này ủng hộ giả thuyết cho rằng quá trình hình thành các điều kiện phù hợp cho sự sống trên Trái đất không phụ thuộc vào các tiểu hành tinh va chạm với nó. Nói cách khác, Trái đất giàu hydro hơn nhiều so với suy nghĩ của chúng ta trước đây và nước trên Trái đất đã hình thành qua một quá trình tự nhiên, thay vì do những tiểu hành tinh nhiều nước mang tới khi va chạm với Trái đất.

Nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí Icarus.

Nguồn: