Một đêm thu trời quang mây tạnh, người và Trăng hỏi đáp. Đó là nội dung bài thơ “Nhân nguyệt vấn đáp” của Phan Huy Thực (1779 – 1846). Người hỏi Trăng: Hỏi chị Nguyệt: “Có đường lên tới? Chốn thiềm cung phỏng độ bao xa?”
Khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng phỏng độ bao nhiêu thì con người biết cách nay đã lâu. Hai ngàn năm trước, nhà thiên văn học Hipparchus đã dùng lượng giác học đo được khoảng cách này với sai số 6,8%.
Ngày nay, chúng ta biết rằng khoảng cách trung bình từ trung tâm Trái đất đến Mặt trăng là 384.403 km.
Còn đường lên tới cung trăng thì mãi đến năm 1969, con người mới đặt chân lên Mặt trăng trong phi vụ Apollo 11.
Và trong sứ mạng Apollo 11 này, phi hành gia Edwin Aldrin đặt trên Mặt trăng một địa chấn kế để ghi những rung động của nguyệt cầu gọi là nguyệt chấn. Kết quả được truyền về Trái đất để các nhà khoa học phân tích.
Nghiên cứu sự truyền sóng địa chấn trong nguyệt cầu, các nhà khoa học biết được các nét chính của cấu trúc của nó.
Nguyệt cầu có một lớp vỏ dày khoảng 65 km, một lớp choàng (manti) khoảng 1.000 km và một nhân tương đối nhỏ có bán kính khoảng 500 km. Hầu hết các nguyệt chấn tự nhiên xảy ra ở độ sâu lớn hơn 700 km. Nhiều nguyệt chấn được sinh ra do thiên thạch đụng Mặt trăng.
Đứng trên Trái đất chúng ta không hình dung được Mặt trăng lớn cỡ nào so với Trái đất. Hãy xem ảnh mà trên đường đến sao Mộc vào năm 1992, trạm thăm dò Galileo chụp được Mặt trăng và Trái đất từ một khoảng cách 6.200.000 km . Ảnh này cho thấy Mặt trăng là một vệ tinh lớn so với Trái đất. Trong Thái dương hệ của chúng ta không có hành tinh nào có vệ tinh lớn như vậy so với chính hành tinh đó. Điều này là một trong các nguyên nhân khiến các nhà khoa học đã không ngừng tìm hiểu nguồn gốc của Mặt trăng.
Bề dày trung bình của lớp vỏ Mặt trăng mới đây được sứ mạng GRAIL của NASA rút xuống còn giữa 34 và 43 km. Bề dày trung bình của lớp vỏ địa cầu là 33 km. Cặp trạm thăm dò bay quanh nguyệt cầu, phóng lên vào tháng 9/2011, của sứ mạng GRAIL đã đo vẽ được bản đồ trường trọng lực của Mặt trăng với độ phân giải rất cao. Và bản đồ mới này cho phép các nhà khoa học biết chi tiết hơn cấu trúc bên trong và sự cấu tạo của Mặt trăng.
Thi nhân lại hỏi Trăng:
Hỏi chị Nguyệt:
“Có tình chăng tá?
Chứ xuân thu phỏng đã nhường bao?”
Xưa kia, dù không biết Trăng bao nhiêu tuổi, loài người vẫn gọi Trăng là Trăng già.
Các chương trình Apollo và Luna mang về Trái đất vài trăm kilogram đất đá lấy ở Mặt trăng. Phân tích các mẫu vật đó lấy ở những điểm khác nhau trên Mặt trăng, các nhà khoa học nhận thấy chúng có tuổi từ khoảng 3 đến 4,5 tỷ năm.
Như vậy đúng là Trăng già thật vì tuổi của dãy Trường Sơn trên đất nước ta nhiều lắm là 250 triệu năm. So với Trăng già, núi trên Trái đất đúng là non. Đó là vì hoạt động hỏa sơn và hoạt động tạo sơn trên Mặt trăng đã ngừng lại cách đây 3 tỷ năm.
Chị Nguyệt từ đâu tới? Đây không phải là câu hỏi thi nhân hỏi Trăng mà là câu hỏi các nhà khoa học ngày nay đặt ra cho chính họ.
Trước đây, người ta cho rằng Mặt trăng được tách ra từ Trái đất bởi lực ly tâm, hoặc Mặt trăng là một thiên thể lọt vào trường hấp dẫn của Trái đất và bị bắt làm vệ tinh. Tuy nhiên, các phân tích địa chấn học về cấu trúc bên trong Mặt trăng và các phân tích hóa học của các mẫu vật đem về từ Mặt trăng ủng hộ thuyết cho rằng Mặt trăng được sinh ra từ một biến cố lớn: Trái đất bị một thiên thể to cỡ sao Hỏa đụng mạnh cách đây 4,5 tỷ năm. Các mảnh vỡ của thiên thể này và của Trái đất văng ra không gian, sau đó tụ tập lại làm thành Mặt trăng.
Vụ va chạm khốc liệt này xảy ra khi địa cầu còn rất trẻ. Nếu thuyết đụng – văng ra (collision – ejection theory) này đúng thì trong nguyệt cầu có một phần xương thịt của địa cầu. Thế mà nguyệt cầu đang xa rời địa cầu. Mỗi năm khoảng cách Mặt trăng – Trái đất đo với tia laser tăng thêm 3,8 cm.
