Nước có thể đã xuất hiện trong hệ mặt trời ngay cả trước khi mặt trời hình thành

Bạn có thể cho rằng nước đã tồn tại ngay từ thuở hồng hoang của Trái đất, và là một trong những thành phần kiến tạo nên hành tinh xanh của chúng ra. Nhận định này không hoàn toàn đúng. Có một quan điểm khác đang ngày càng nhận được nhiều sự đồng thuận trong giới khoa học, đó là việc nước trên Trái đất có thể bắt nguồn từ nơi khác và được mang đến hành tinh bởi các sao chổi.

Tuy nhiên, nước trong sao chổi cũng phải đến từ một nơi nào đó. Trên thực tế, các nghiên cứu trước đây đã cho thấy rằng các sao chổi được hình thành từ đĩa khí và bụi xung quanh Mặt Trời có thể đã mang nước đến Trái Đất. Điều này nghĩa là nước trên Địa Cầu hay nói rộng ra là trong hệ mặt trời thực sự có trước cả khi Mặt Trời hình thành, tức hơn 4,6 tỷ năm tuổi. Các nhà thiên văn học gần đây đã thực hiện một khám phá có thể làm sáng tỏ cách thức nước được tìm thấy trong hệ mặt trời.

Theo đó, một nhóm các nhà nghiên cứu đã sử dụng Atacama Large Millimeter/sublime Array (ALMA), một tổ hợp kính viễn vọng vô tuyến hiện đại đặt tại Chile, để nghiên cứu một khu vực đĩa hình thành hành tinh xung quanh ngôi sao có tên V883 Orionis. Mục tiêu chính của nghiên cứu là tìm kiếm và xác định xem nước ở khu vực này sẽ được vận chuyển như thế nào khi đĩa tiến hóa thành những hành tinh.

Trước tiên, nhóm nghiên cứu đã tiến hành so sánh hai loại nước khác nhau. Một là loại nước quen thuộc mà chúng ta thấy trên trái đất có cấu trúc bao gồm 1 nguyên tử oxy và 2 nguyên tử hydro. Và thứ hai là nước nặng ngoài vũ trụ, trong đó một trong các nguyên tử hydro được thay thế bằng deuterium (một đồng vị bền vững của hydro).

Các loại nước này về cơ bản hình thành theo những cách thức khác nhau, vì vậy các nhà khoa học có thể sử dụng tỷ lệ giữa nước bình thường và nước nặng làm tham chiếu để xác định tuổi của nước cũng như nguồn gốc của nó. Điều này rất quan trọng vì nước trong đĩa của V883 Orionis có các đặc tính tương tự như nước nhìn thấy trong hệ mặt trời của chúng ta. Trưởng nhóm nghiên cứu John J. Tobin của Đài quan sát thiên văn vô tuyến quốc gia Hoa Kỳ cho biết: “V883 Orionis là mắt xích còn thiếu trong trường hợp này.

“Thành phần của nước trong đĩa rất giống với thành phần của sao chổi trong hệ mặt trời của chúng ta. Đây là sự xác nhận cho giả thuyết rằng nước trong các hệ hành tinh được hình thành từ hàng tỷ năm trước, trước cả mặt trời, trong không gian giữa các vì sao và được cả sao chổi lẫn Trái đất kế thừa”.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng lượng nước chứa trong đĩa nhiều gấp ít nhất 1.200 lần lượng nước có trong tất cả các đại dương trên Trái Đất. Bằng chứng này cho thấy nước tồn tại xung quanh vùng không gian sẽ trở thành hệ mặt trời trước khi các hành tinh và ngôi sao hình thành.

Ở giai đoạn tiếp theo, các nhà nghiên cứu có kế hoạch sử dụng tổ hợp kính viễn vọng Extremely Large Telescope để tìm kiếm các đĩa hình thành hành tinh khác, và xem cách thức nước di chuyển qua những đĩa khi các hành tinh hình thành.