Những phần tử bụi liên sao này có thể mang tới cho chúng ta lời giải về cách mà các hành tinh và các ngôi sao hình thành ngay từ thủa sơ khai.

Những hạt bụi được các nhà khoa học thu thập từ bầu khí quyển của Trái Đất có nguồn gốc từ các sao chổi, chúng có tuổi thọ còn lớn hơn cả Hệ Mặt Trời của chúng ta. Các hạt vũ trụ này đã trải qua ít nhất 4,6 tỷ năm và đi qua những khoảng cách đáng kinh ngạc – theo nghiên cứu mới về thành phần hóa học của chúng.

Nhóm các nhà khoa học quốc tế đứng sau nghiên cứu này tự tin rằng chúng ta đang được chứng kiến những vật chất cơ bản tạo nên các tiểu hành tinh hiện đang quay quanh Mặt Trời của chúng ta. Đối với bất cứ ai đang nghiên cứu về nguồn gốc của vũ trụ, đây quả là một phát hiện tuyệt vời.

Bản đồ quang phổ tia X của các hạt bụi được tìm thấy. (Ảnh: Tech Times)

Hope Ishii – người dẫn đầu nhóm nghiên cứu từ Đại học Hawaii ở Manoa cho biết:

“Các quan sát của chúng tôi cho rằng những hạt kỳ lạ này đại diện cho bụi liên sao Mặt Trời còn sống sót đã hình thành nên các kết cấu khối tiêu chuẩn của các hành tinh và các ngôi sao. Thật hồi hộp nếu như chúng ta có trong tay những vật liệu khởi đầu của sự hình thành hành tinh từ 4,6 tỷ năm trước, điều này khiến con người có thể hiểu rõ hơn về các quá trình hình thành và thay đổi chúng.”

Đây là một cơ hội hiếm có để nghiên cứu vật chất hình thành nên Hệ Mặt Trời của chúng ta. Các nhà khoa học nghĩ rằng nó phát triển từ một đám mây bị sụp đổ xung quanh Mặt Trời nhưng các chuyên gia thường phải sử dụng các mô phỏng máy tính để đưa ra một giả thuyết.

Giờ đây thì họ đã có trên tay mình những hạt bụi mà thực sự có mặt ở đó khi các hành tinh trong Hệ Mặt Trời của chúng ta được sinh ra.

Silicat vô định hình, cacbon và băng từ hàng tỷ năm trước đã bị xóa sạch hoặc được tái tạo thành các hành tinh chúng ta có ngày hôm nay, trạng thái ban đầu của những chất này chủ yếu được tìm thấy trong sao chổi.

Thay vì chờ đợi cơ hội tóm được một ngôi sao chổi, các nhà khoa học đã sử dụng mẫu được thu thập bởi một máy bay của NASA hoạt động trong tầng bình lưu, các hạt đốt cháy sao chổi cuối cùng đã ổn định ở tầng cao trong bầu khí quyển của Trái Đất.

Sử dụng cả ánh sáng hồng ngoại và kính hiển vi điện tử, nhóm nghiên cứu đã phân tích thành phần hóa học của các hạt. Đặc biệt, họ nhìn vào một nhóm nhỏ các hạt thủy tinh gọi là GEMS (thủy tinh với kim loại nhúng và sulfua), chỉ đo được vài trăm nano mét – ít hơn 1% độ dày của tóc người.

Các hạt GEMS được tìm thấy trong tầng bình lưu của Trái Đất. (Ảnh: News.Club)

Kết quả cho thấy những hạt này ban đầu được hợp nhất với nhau trong một môi trường lạnh và có nhiều bức xạ. Ngay cả một lượng nhiệt nhỏ cũng đủ để phá vỡ các liên kết trong các hạt, cho thấy chúng hình thành ở đâu đó giống như tinh vân bên ngoài Hệ Mặt Trời – đám mây bụi, hydro, heli và các khí ion hóa khác mà Hệ Mặt Trời hình thành.

Jim Ciston thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley cho biết:

“Sự hiện diện của các loại cacbon hữu cơ ở cả trong và ngoài các hạt cho thấy quá trình hình thành chúng xảy ra hoàn toàn ở nhiệt độ thấp. Vì vậy, các hạt bụi liên hành tinh này tồn tại từ thời điểm trước khi hình thành các tiểu hành tinh trong Hệ Mặt Trời, Chúng cung cấp cái nhìn sâu sắc về tính chất hóa học của những kết cấu khối tiêu chuẩn cổ xưa đó.”

Các nhà nghiên cứu cho rằng một số loại vật chất hữu cơ dính có thể chịu trách nhiệm cho việc những hạt này tụ lại với nhau, cuối cùng hình thành các hành tinh trong những năm đầu của Hệ Mặt Trời lạnh lẽo và trống rỗng.

Trong khi còn quá sớm để rút ra kết luận về những gì đang diễn ra gần 5 tỷ năm trước, các nhà khoa học đã có kế hoạch nghiên cứu các hạt bụi sao chổi ở mức sâu hơn rất nhiều để thử nghiệm và mở khóa những bí mật của Hệ Mặt Trời thủa ban đầu.

Ishii nói: “Đây là một bước đột phá trong nghiên cứu nhằm đáp ứng nhu cầu của con người trong việc hiểu rõ hơn nguồn gốc của thế giới chúng ta”.

Nhật Quang

Từ Khóa: