Theo bài công bố ngày 16/6 trên tạp chí Science, lý thuyết cho rằng các hành tinh đá như Trái Đất và Sao Hỏa thu thập các nguyên tố dễ bay hơi như hydro, carbon, oxy, ni-tơ và các khí hiếm khi chúng hình thành có thể bị lật đổ.
Giáo sư Sujoy Mukhopadyay và tiến sĩ Sandrine Péron từ Khoa Trái Đất và Khoa học hành tinh của Đại học California ở Davis (UC Davis – Mỹ) cho biết giả định cơ bản trước đây về sự hình thành hành tinh là các hành tinh đầu tiên thu thập các chất bay hơi này từ tinh vân Mặt Trời non trẻ.
Thiên thạch Chassigny, vật thể ngoài hành tinh quý giá rơi xuống nước Pháp (Ảnh: PHYS).
Lý thuyết này được áp dụng cho cả các hệ sao khác. Các hành tinh non trẻ thường là những quả cầu đá nóng chảy, giúp các chất bay hơi dễ dàng hòa tan vào đại dương magma, sau đó kiến tạo bầu khí quyển thông qua quá trình khử khí. Kho tàng chất bay hơi tiếp tục được bổ sung bởi các thiên thạch chondritic đâm vào hành tinh sau đó.
Theo PHYS, cũng vì vậy các nhà khoa học kỳ vọng các nguyên tố dễ bay hơi ở Trái Đất và Sao Hỏa sẽ phản ánh thành phần của tinh vân Mặt Trời, đặc biệt là bằng tỉ lệ đồng vị của khí hiếm, nhất là krypton. Sao Hỏa được quan tâm đặc biệt vì nó hình thành nhanh, đông đặc chỉ trong vòng 4 triệu năm sau khi hệ Mặt Trời ra đời, trong khi Trái Đất mất 50-100 triệu năm.
Nhưng thiên thạch Chassigny từ Sao Hỏa rơi xuống miền Đông Bắc nước Pháp năm 1815 đã làm thay đổi tất cả. Bằng phép đo đồng vị krypton hiện đại, các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Khí hiếm ở UC Davis đã giúp suy ra nguồn gốc của các nguyên tố trong đá.
Và thật ngạc nhiên là các đồng vị krypton tương ứng với các đồng vị từ thiên thạch chondritic, không phải tinh vân Mặt Trời. Khối thiên thạch cho thấy thành phần bên trong của Sao Hỏa hoàn toàn chứa krypton từ các thiên thạch chondritic, trong khi khí quyển Sao Hỏa thì mang các yếu tố có nguồn gốc từ tinh vân Mặt Trời.
Điều này cũng cho thấy khí quyển Sao hỏa không thể hình thành hoàn toàn bằng cách thoát khí từ lớp phủ như chúng ta vẫn nghĩ. Và phát hiện này cũng cho thấy Sao Hỏa đã hoàn thành những bước phát triển cơ bản trước khi tinh vân Mặt Trời bị bức xạ từ Mặt Trời làm tiêu tan. Điều này cũng đòi hỏi hành tinh này phải lạnh ngay sau khi được bồi đắp.
Với những điểm tương đồng đáng ngạc nhiên giữa Sao Hỏa và Trái Đất, điều này cũng dẫn đến nghi vấn là sự hình thành Trái Đất cũng không như chúng ta tưởng tượng: Lịch sử địa cầu sơ khai cần được nghiên cứu thêm và viết lại.
