Mặt trăng được tạo ra như thế nào?

Các nhà thiên văn học gần đây đã tạo ra được một mô hình máy tính thực sự hiệu quả, nó có thể hiểu được đầy đủ về cơ học phức tạp đằng sau sự hình thành của Mặt trăng. Những phân tích về đá Mặt trăng nằm trong sứ mệnh Apollo của NASA trả về cho thấy hành tinh của chúng ta và Mặt trăng là kết quả của một vụ va chạm lớn giữa một hành tinh tiền và thiên thể Theia – thiên thể giả thuyết. Các chuyên gia cũng đang trong quá trình tìm hiểu những tác động gây ra sự kiện này dẫn tới sự hình thành của Mặt trăng vào 4,5 tỷ năm trước.

Các nhà khoa học đã sử dụng mô phỏng siêu máy tính để thực hiện cuộc va chạm của hành tinh Theia có kích thước bằng sao Hỏa và Trái đất cổ đại. Một số mô phỏng này đã tạo ra một thiên thể quay quanh quỹ đạo có khả năng phát triển thành vệ tinh giống Mặt trăng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu, đứng đầu là Đại học Durham ở Anh lại đang cố gắng chỉ ra rằng đây không phải là bằng chứng xác thực về nguồn gốc của Mặt trăng. Mặc dù vậy, họ thừa nhận điều này đánh dấu một khởi đầu đầy hứa hẹn trong việc tìm hiểu cách thiên thể được hình thành.

Lý thuyết phổ biến nhất về Mặt trăng là nó được hình thành sau một vụ va chạm giữa Trái đất sơ khai và Theia. Các nhà khoa học tin rằng Theia có thể là một hành tinh cổ đại trong Hệ mặt trời của chúng ta, với kích thước tương tự như Hành tinh Đỏ. Các nhà nghiên cứu đã chạy mô phỏng siêu máy tính để quan sát vật chất từ Trái đất sơ khai và Theia trong bốn ngày sau vụ va chạm vũ trụ. Sau đó, họ chạy các mô phỏng khác, điều này tạo ra một loạt các kết quả khác nhau, tùy thuộc vào kích thước và hướng quay ban đầu của Theia.

Mô phỏng đã chỉ ra nguyên nhân tạo ra một khối vật chất tự hấp dẫn chiếm khoảng 80% khối lượng của Mặt trăng. Các khối vật chất kết quả được nhìn thấy tạo ra thành quỹ đạo xung quanh Trái đất sau va chạm. Tác giả chính của thí nghiệm, Sergio Ruiz-Bonilla, nhà nghiên cứu, Tiến sĩ tại Viện Vũ trụ của Đại học Durham, cho biết: "Bằng cách thêm các lượng vòng quay khác nhau cho thiên thể Theia trong các mô phỏng, hoặc hoàn toàn không quay, nó mang lại cho bạn một loạt các kết quả khác nhau. Vậy điều gì có thể đã xảy ra khi Trái đất sơ khai bị một vật thể khổng lồ va chạm vào hàng tỷ năm trước? Thật thú vị khi một số mô phỏng của chúng tôi đã tạo ra khối vật chất quay quanh quỹ đạo này tương đối nhỏ hơn Mặt trăng. Tôi sẽ không nói rằng đây là Mặt trăng, nhưng nó chắc chắn là một nơi rất thú vị để tiếp tục tìm kiếm."

Trước khi sứ mệnh Apollo xuất hiện, đã có ba giả thuyết - hiện đã được công nhận rộng rãi - về cách Mặt trăng hình thành. Lý thuyết đầu tiên cho rằng Mặt trăng ban đầu là một thiên thể lang thang được hình thành ở những nơi khác trong hệ Mặt trời, bị lực hấp dẫn của Trái đất bắt giữ khi nó đi qua. Ngược lại, lý thuyết khác lại cho rằng Mặt trăng được tạo ra cùng với Trái đất. Cuối cùng, một kịch bản hấp dẫn khác đặt ra rằng Trái đất đã từng quay nhanh tới mức làm vỡ các vật chất và từ đó hình thành các hành tinh quay quanh.