Các nhà khoa học cho biết các ion hydro và oxy thoát ra từ tầng khí quyển trên của Trái đất và sau đó kết hợp trên Mặt trăng, có thể tạo ra tới 3.500km³ lớp băng vĩnh cửu hoặc nước dưới bề mặt.

Nghiên cứu công bố trên tạp chí Scientific Reports cho thấy mỗi tháng có 5 ngày các ion hydro và oxy được Mặt trăng hút vào bề mặt khi hành tinh này đi qua phần đuôi của từ quyển Trái đất. Từ quyển là vùng không gian bao quanh một hành tinh được điều khiển bởi từ trường của hành tinh đó.

Từ quyển Trái đất là một bong bóng hình giọt nước bao xung quanh Trái đất. Do gió của Mặt trời kích hoạt vào bong bóng này, một đoạn đường sức từ (đường từ trường ở trong không gian) của Trái đất bị phá vỡ. Điều này khiến một số ion hydro và oxy thoát ra khỏi bầu khí quyển. Đường sức từ chỉ còn gắn chặt với hành tinh này ở một đầu.

Khi Mặt trăng giao thoa với phần đuôi của từ quyển Trái đất, một số đoạn đường sức từ bị đứt gãy sẽ kết nối cố định lại, dẫn đến các ion hydro và oxy trước đó thoát ra khỏi bầu khí quyển của Trái đất đột ngột lao ngược trở lại hành tinh này.

Nhà địa vật lý Gunther Kletetschka ở Đại học Alaska Fairbanks (Mỹ) cho biết: “Nó giống như Mặt trăng đang ở trong cơn mưa rào – một trận mưa của các ion nước quay trở lại Trái đất, sẽ bị hút vào bề mặt Mặt trăng”.

Các nhà nghiên cứu cho rằng do Mặt trăng không có từ quyển nên khi các ion bị hút vào bề mặt Mặt trăng, tạo ra lớp băng vĩnh cửu. Một phần băng giá đó, thông qua nhiều quá trình địa chất, bị đẩy xuống dưới bề mặt và biến thành nước lỏng.

Dữ liệu hấp dẫn từ tàu do thám quỹ đạo Mặt trăng của NASA được sử dụng để quan sát kỹ các vùng cực của Mặt trăng và một số miệng núi lửa lớn. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện điểm bất thường gồm những vết nứt vỡ của đá có khả năng gây xói mòn băng vĩnh cửu.

Dưới tác động của núi lửa, trên Mặt trăng hình thành các phần mở rộng và đứt gãy cấu trúc. Vì vậy xuất hiện các hồ chứa nước lớn dưới bề mặt của hành tinh này.

Các phép tính về lớp vỏ bọc Mặt trăng của các nhà khoa học cho thấy vài nghìn km³ nước có thể đã tích tụ theo cách này dưới bề mặt của Mặt trăng trong 3,5 tỉ năm qua.

Mặc dù nhiều khả năng nước trên Mặt trăng đến từ một số nguồn – bao gồm các phản ứng hydro và oxy do gió Mặt trời kích hoạt, các nhà khoa học cho rằng rất nhiều trong số đó có thể đã đến từ bầu khí quyển của Trái đất.