Khám phá bí ẩn: Nguồn gốc của nước trên thế giới

Gần đây, một nghiên cứu đã chỉ ra rằng, chất hữu cơ có thể là nguồn cung cấp nước trên Trái Đất. (Ảnh: Visiontimes)

Vẫn còn một số bí ẩn trên hành tinh của chúng ta, bao gồm cả bí ẩn về nguồn gốc của nước trên Trái đất. Các nghiên cứu tích cực cho rằng, nước trên Trái Đất được phân phối bởi sao chổi hoặc vẫn thạch đến từ bên ngoài ‘đường băng tuyết’ – ranh giới mà tại đó băng có thể ngưng tụ vì nhiệt độ thấp.

Nhiều nghiên cứu gần đây đã cung cấp các quan sát trái ngược với lý thuyết trước đó, nhưng vẫn chưa đưa ra một đề xuất hợp lý cho nguồn gốc của nước trên Trái Đất. Nhà khoa học hành tinh (Planetary scientist) Akira Kouchi tại Đại học Hokkaido cho biết:

“Cho đến bây giờ, người ta ít chú ý đến chất hữu cơ, so với băng đá và silicat, mặc dù vật chất hữu cơ rất dồi dào trong ‘đường băng tuyết’”.

Trong nghiên cứu mới đây được công bố trên Scientific Reports, một nhóm các nhà khoa học do Akira Kouchi dẫn đầu phát hiện ra rằng, việc đốt nóng chất hữu cơ liên sao ở nhiệt độ cao có thể mang lại nguồn nước và dầu dồi dào. Điều này chứng minh rằng nước có thể được tạo ra bên trong ‘đường băng tuyết’, mà không có sự đóng góp của sao chổi hoặc vẫn thạch.

Bước đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một chất tương tự như chất hữu cơ trong các đám mây phân tử liên sao bằng thuốc thử hóa học. Để tạo ra chất tương tự, họ đã tham khảo dữ liệu phân tích các chất hữu cơ liên sao được tạo ra bằng cách chiếu tia UV lên hỗn hợp chứa H

O, CO và NH

, để mô phỏng theo quá trình tổng hợp tự nhiên của nó.

Sau khi đun nóng ở 400o

C, chất tương tự chất hữu cơ liên sao tách biệt rõ ràng thành hai lớp dầu (đen) và nước (trong suốt màu vàng) (a: trước khi nung, b: sau khi nung ở 400

oC). (Ảnh: Visiontimes)

Sau đó, các nhà nghiên cứu dần dần nung nóng vật chất tương tự chất hữu cơ từ 24 đến 400

o

C dưới điều kiện áp suất trong một khuôn kim cương. Mẫu được duy trì thống nhất cho đến 100

o

C, nhưng được tách thành hai pha ở 200

o

C. Ở khoảng 350

o

C, sự hình thành các giọt nước trở nên rõ ràng và kích thước của các giọt nước tăng lên khi nhiệt độ tăng dần. Ở 400

o

C, không chỉ có nước, dầu đen cũng xuất hiện.

Nhà khoa học hành tinh Akira Kouchi (Ảnh: Hokkaido University)

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành các thí nghiệm tương tự với lượng chất hữu cơ lớn hơn, cũng mang lại nước và dầu. Phân tích của họ về phổ hấp thụ cho thấy sản phẩm chủ yếu là nước tinh khiết. Ngoài ra, một phân tích hóa học của dầu từ nghiên cứu cho thấy các đặc điểm tương tự như dầu thô điển hình được tìm thấy bên dưới Trái đất. Akira Kouchi nói:

“Kết quả của chúng tôi cho thấy các chất hữu cơ liên sao bên trong ‘đường băng tuyết’ là nguồn nước tiềm năng trên trái đất. Hơn nữa, sự hình thành dầu phi sinh học mà chúng tôi quan sát được cho thấy Trái Đất cổ xưa có nguồn dầu mỏ dồi dào hơn so với tưởng tượng của con người trước đây. Các phân tích trong tương lai về các chất hữu cơ trong các mẫu từ tiểu hành tinh Ryugu mà tàu thám hiểm thiên thạch Nhật Bản Hayabusa 2 mang lại kết quả vào cuối năm nay, sẽ thúc đẩy sự hiểu biết của nhân loại về nguồn gốc của nước trên Trái Đất”.