Hố Mặt Trăng hình thành như thế nào?

Trong một thời gian dài, các nhà khoa học không biết các miệng núi lửa trên Mặt trăng được hình thành như thế nào. Mặc dù đã có một số giả thuyết nhưng phải đến khi các phi hành gia thực sự đặt chân lên Mặt Trăng và lấy các mẫu đá để các nhà khoa học nghiên cứu thì những nghi ngờ mới được xác nhận.

Phân tích chi tiết về đá Mặt trăng do các phi hành gia Apollo mang về cho thấy các hiện tượng núi lửa và sự tạo miệng núi lửa đã định hình bề mặt Mặt Trăng kể từ khi hình thành khoảng 4,5 tỷ năm trước, ngay sau khi Trái Đất được hình thành. Các hố va chạm khổng lồ hình thành trên bề mặt Mặt Trăng thời điểm ban đầu, khiến đá nóng chảy trào lên và tạo ra những hồ dung nham nguội khổng lồ. Các nhà khoa học gọi chúng là "Biển Mặt Trăng" (tiếng Latin có nghĩa là biển). Các hoạt động núi lửa đầu tiên đó đã lắng đọng đá bazan.

Hố va chạm: Tạo ra do các mảnh vụn không gian

Trong suốt quá trình tồn tại của mình, Mặt Trăng đã bị các sao chổi và các mảnh tiểu hành tinh va chạm, chúng đã tạo ra nhiều miệng hố va chạm mà chúng ta thấy ngày nay. Hình dạng miệng hố gần giống như hình dạng sau khi được tạo ra. Điều này là do trên Mặt Trăng không có không khí hoặc nước để có thể làm xói mòn hoặc thổi bay các mép miệng hố.

Vì Mặt trăng đã bị các vật va chạm mạnh (và tiếp tục bị bắn phá bởi những tảng đá nhỏ hơn cũng như gió mặt trời và tia vũ trụ), bề mặt cũng được bao phủ bởi một lớp đá vỡ gọi là regolith và một lớp bụi rất mịn. Bên dưới bề mặt là tầng dày đá cứng bị đứt gãy, đó là minh chứng cho các hoạt động va chạm trong hàng tỷ năm.

Hố va chạm lớn nhất trên Mặt Trăng được gọi là Bồn địa Nam Cực–Aitkin với đường kính khoảng 1.600 dặm (2.500 km). Nó cũng là một trong những hố va chạm lâu đời nhất từng được biết đến trên Mặt Trăng, được tạo ra chỉ khoảng vài trăm triệu năm sau khi Mặt Trăng được hình thành. Các nhà khoa học nghi ngờ rằng hố này được tạo ra khi một vật phóng chuyển động chậm (còn gọi là vật thể va chạm) đâm vào bề mặt Mặt Trang. Vật thể này có lẽ có đường kính vài trăm feet và bay tới từ không gian ở một góc thấp.

Tại sao các miệng hố Mặt Trăng có hình dạng như chúng ta đang thấy

Hầu hết các miệng hố đều có hình dạng tròn khá đặc trưng, ​​đôi khi được bao quanh bởi các đường gờ bao quanh (hoặc nếp nhăn). Một số có đỉnh ở giữa và một số có mảnh vụn rải rác xung quanh. Các hình dạng này có thể cho các nhà khoa học biết về kích thước và khối lượng của các vật thể va chạm cũng như góc di chuyển khi bay vào bề mặt Mặt Trăng.

Quá trình tổng thể khi một tác động diễn ra khá dễ đoán. Đầu tiên, vật thể va chạm lao về phía bề mặt. Ở những nơi có bầu khí quyển, vật thể sẽ bị nung nóng do ma sát với lớp không khí. Vật thể bắt đầu phát sáng và có thể vỡ ra nếu đủ nhiệt độ, tạo ra những mảnh vụn rơi xuống bề mặt. Khi các vật thể va chạm lao vào bề mặt sẽ tạo ra một sóng xung kích từ vị trí va chạm. Sóng xung kích đó phá vỡ bề mặt, làm nứt đá, làm tan băng và đào ra một hố khổng lồ hình chiếc bát. Cú va chạm khiến vật chất phun ra khỏi địa điểm va chạm, trong khi các bức tường của miệng núi lửa mới tạo có thể tự rơi trở lại. Với những va chạm rất mạnh, một đỉnh trung tâm hình thành ở lòng miệng núi lửa. Khu vực xung quanh có thể bị vênh và nhăn thành các hình vòng.

Mặt đáy, tường, đỉnh trung tâm, vành hố và vật liệu phóng ra (mảnh vụn từ vị trí va chạm) đều phản ánh quá trình và sức mạnh của vụ va chạm. Nếu vật thể va chạm vỡ ra, thì như thường lệ, các mảnh của vật va chạm ban đầu có thể được tìm thấy giữa các mảnh vụn.

Hố va chạm trên Trái Đất và các hành tinh khác

Mặt Trăng không phải là nơi duy nhất có các miệng hố được tạo ra bởi đá và băng bay vào. Bản thân Trái đất cũng bị ảnh hưởng nặng nề từ các vụ va chạm ban đầu tương tự như vết sẹo trên Mặt Trăng. Trên Trái Đất, hầu hết các miệng hố đã bị xói mòn hoặc bị chôn vùi do sự thay đổi địa hình hoặc sự xâm lấn của biển. Chỉ một số ít còn tồn tại, chẳng hạn như miệng núi lửa sao băng ở Arizona. Trên các hành tinh khác, chẳng hạn như Sao Thủy và bề mặt Sao Hỏa, các miệng hố khá rõ ràng và vẫn chưa bị xói mòn. Mặc dù có thể đã từng có nhiều nước trên Sao Hỏa, nhưng những miệng hố mà chúng ta thấy ngày nay tương đối lâu đời và trông vẫn còn nguyên vẹn.