Nguyên nhân tạo nên nước trên Mặt trăng luôn là một ẩn số lớn. Có người cho rằng, nước được mang đến bởi tiểu hành tinh và sao chổi, trong khi người khác tin rằng, đó là kết quả của các phản ứng hóa học trên bề mặt Mặt trăng. Nghiên cứu mới chỉ ra rằng, nước có thể được hình thành bởi các electron đến từ Trái đất.
Tại Đại học Hawaii, nhóm chuyên gia đã phân tích sự tương tác giữa các electron năng lượng cao trong plasma của Trái đất với các quá trình phong hóa trên Mặt trăng. Những electron này có thể chính là yếu tố quyết định trong sự hình thành nước trên bề mặt Mặt trăng.
Từ quyển là một cái vương miện bảo vệ Trái đất, được hình thành do từ trường của hành tinh. Nó đẩy lùi phong hóa không gian và bức xạ Mặt trời. Khi nó tiếp xúc với gió mặt trời, từ quyển hình thành một đuôi dài phía sau hành tinh. Phía bên trong đuôi này có một vùng gọi là plasma, bao gồm electron và ion năng lượng cao, một số có thể bắt nguồn từ cả Trái đất và gió mặt trời.
Trước đây, nhà khoa học thường tập trung vào ảnh hưởng của các ion năng lượng cao đến quá trình phong hóa không gian của Mặt trăng. Gió mặt trời được biết đến như một nguồn cung cấp năng lượng cao có thể tác động lên bề mặt Mặt trăng.
Nhưng tại Trường Khoa học và Công nghệ Đại dương và Trái đất UH Mānoa, Shuai Li đã tiến hành nghiên cứu về thay đổi về phong hóa bề mặt khi Mặt trăng đi qua đuôi từ của Trái đất. Ông nói rằng, oxy trong đuôi từ của Trái đất đang làm rỉ sắt ở vùng cực của Mặt trăng, tạo điều kiện thuận lợi để tìm hiểu về quá trình hình thành nước trên bề mặt Mặt trăng.
Gió mặt trời, bao gồm các hạt năng lượng cao như proton, bắn phá bề mặt Mặt trăng và được cho là một trong những cách chính mà nước được hình thành trên Mặt trăng.
Nhóm nghiên cứu đã điều tra những thay đổi về phong hóa bề mặt khi Mặt trăng đi qua đuôi từ của Trái đất. Shuai Li, trợ lý nghiên cứu tại Trường Đại dương UH Manoa cho biết: “Điều này cung cấp một phòng thí nghiệm tự nhiên để nghiên cứu quá trình hình thành nước trên bề mặt Mặt trăng”.
''Khi Mặt trăng nằm ngoài đuôi từ, bề mặt Mặt trăng bị gió mặt trời bắn phá. Bên trong đuôi từ, hầu như không có proton gió mặt trời và sự hình thành nước dự kiến sẽ giảm xuống gần như bằng 0”, Li nói.
Li và các đồng tác giả đã phân tích dữ liệu viễn thám được thu thập bởi thiết bị Bản đồ khoáng vật học Mặt trăng, một máy quang phổ hình ảnh, trên tàu sứ mệnh Chandrayaan 1 của Ấn Độ từ năm 2008 đến năm 2009.
Cụ thể, họ đã đánh giá những thay đổi trong quá trình hình thành nước khi Mặt trăng đi qua đuôi từ của Trái đất, bao gồm cả dải plasma.
Li nói: “Tôi rất ngạc nhiên, các quan sát viễn thám cho thấy sự hình thành nước ở đuôi từ của Trái đất gần giống với thời điểm Mặt trăng ở bên ngoài đuôi từ của Trái đất”.
''Điều này chỉ ra rằng, ở đuôi từ, có thể có các quá trình hình thành bổ sung hoặc các nguồn nước mới không liên quan trực tiếp đến việc cấy các proton gió mặt trời. Đặc biệt, bức xạ của các electron năng lượng cao thể hiện những hiệu ứng tương tự như các proton trong gió mặt trời”, ông giải thích.
Phát hiện này có thể giúp giải thích nguồn gốc của băng nước được phát hiện ở những vùng bị che khuất vĩnh viễn trên Mặt trăng. Trong tương lai, Li có kế hoạch hợp tác với các chương trình Artemis của NASA để theo dõi hàm lượng nước và môi trường plasma trên bề mặt cực của Mặt trăng.
