Phát hiện gây sốc từ mẫu đá Mặt Trăng sau hơn 50 năm niêm phong
Khi các phi hành gia của NASA trong sứ mệnh Apollo cuối cùng trở về từ Mặt Trăng vào năm 1972, họ đã mang theo một kho tàng mẫu vật quý giá từ thiên thể này. Những mẫu vật này được chia thành nhiều phần, với một số được nghiên cứu ngay lập tức, trong khi số khác được niêm phong cẩn thận và lưu trữ với hy vọng rằng công nghệ tương lai sẽ tiết lộ những bí ẩn mà khoa học thời đó chưa thể giải mã.
Quyết định này của NASA đã được chứng minh là đúng đắn qua một nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí khoa học Journal of Geophysical Research: Planets. Nhóm nghiên cứu do tiến sĩ James Dottin từ Đại học Brown (Mỹ) dẫn đầu đã sử dụng kỹ thuật đo phổ khối ion thứ cấp để phân tích một mẫu đá Mặt Trăng vừa được giải niêm phong sau hơn nửa thế kỷ.
Mẫu vật nguyên sơ và kết quả bất ngờ
Mẫu vật này, chứa vật liệu núi lửa cổ đại, đã được bảo quản trong một ống kim loại đặc biệt và bơm khí helium để duy trì trạng thái nguyên sơ như khi mới thu thập từ bề mặt Mặt Trăng. Kết quả phân tích đã gây sốc cho giới khoa học: tỷ lệ đồng vị lưu huỳnh-33 (33S) trong mẫu vật này cực kỳ thấp, khác biệt rõ rệt so với Trái Đất.
Điều này hoàn toàn trái ngược với giả định lâu nay rằng Trái Đất và Mặt Trăng được hình thành từ cùng một nguồn vật liệu. Theo giả thuyết phổ biến, khoảng 4,5 tỷ năm trước, một hành tinh có tên Theia, với kích thước tương đương Sao Hỏa, đã va chạm mạnh vào Trái Đất sơ khai. Vụ va chạm này khiến Theia gần như bị phá hủy hoàn toàn và hợp nhất vào Trái Đất, trong khi các mảnh vỡ từ cả hai thiên thể bắn lên không gian, dần dần kết tụ để tạo thành Mặt Trăng.
Hai giả thuyết giải thích cho sự khác biệt
Trước phát hiện bất ngờ này, các nhà nghiên cứu đã đưa ra hai giả thuyết chính để giải thích sự khác biệt về tỷ lệ lưu huỳnh-33. Giả thuyết đầu tiên cho rằng lưu huỳnh có thể đã tương tác với tia cực tím trong bầu khí quyển mỏng manh của Mặt Trăng thời cổ đại, dẫn đến mức lưu huỳnh-33 thấp. Sau đó, vật chất này có thể đã bị đẩy sâu vào lòng Mặt Trăng trước khi được núi lửa phun trào đưa trở lại bề mặt.
Tuy nhiên, giả thuyết này gặp phải một thách thức lớn: Mặt Trăng không có kiến tạo mảng như Trái Đất, vậy thì cơ chế nào có thể đưa vật chất xuống sâu bên trong thiên thể? Đây vẫn là một câu hỏi chưa có lời giải đáp thỏa đáng.
Giả thuyết thứ hai đề xuất rằng Theia vốn có thành phần hóa học khác biệt so với Trái Đất. Trong vụ va chạm, Theia có thể đã vỡ vụn nhiều hơn, dẫn đến phần lớn vật liệu tạo nên Mặt Trăng là từ Theia, trong khi Trái Đất giữ lại phần lớn vật liệu ban đầu của chính nó.
Ý nghĩa của phát hiện và tương lai nghiên cứu
Dù là kịch bản nào, phát hiện này đã phá vỡ giả định lâu nay rằng Trái Đất và Mặt Trăng là "anh em song sinh" hoàn toàn giống nhau về mặt hóa học. Nó mở ra một cách nhìn mới về quá trình hình thành và tiến hóa của hệ Mặt Trời, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lưu trữ mẫu vật cho nghiên cứu tương lai.
Nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc phân tích thêm các mẫu vật Mặt Trăng khác để xác nhận kết quả và làm sáng tỏ hơn về nguồn gốc của hai thiên thể này. Điều này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về lịch sử của Trái Đất và Mặt Trăng mà còn có thể cung cấp thông tin quý giá về sự hình thành của các hành tinh khác trong vũ trụ.
