Trung Quốc đã làm nên lịch sử trong hành trình khám phá vũ trụ của nhân loại bằng sự kiện lần đầu tiên đưa tàu thăm dò đổ bộ thành công lên nửa tối của Mặt Trăng vào ngày 3/1/2019(đọc chi tiết)
Tàu thăm dò mang tên Chang'e-4 (Hằng Nga 4) đã đáp thành công xuống bề mặt của miệng núi lửa Von Kármán ở lưu vực Nam Cực-Aitken, thuộc nửa tối của Mặt Trăng.
Sau gần 4 tháng, robot thám hiểm tự hành Yutu-2 (Thỏ Ngọc 2) của Chang'e-4 có được phát hiện khiến giới khoa học "dậy sóng": Tìm thấy thành phần được cho là của lớp phủ Mặt Trăng.
Cụ thể ra sao?
Sở dĩ, Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc (CNSA) chọn địa điểm hạ cánh là miệng núi lửa Von Kármán đường kính 180km là bởi nó thuộc lưu vực Nam Cực-Aitken. Đây là một trong những hố núi lửa lớn nhất trong Hệ Mặt Trời, đường kính 2.414km, bao phủ 1/4 bề mặt Mặt Trăng.
Miệng núi lửa Von Kármán - địa điểm hạ cánh của tàu thăm dò Chang'e-4. Nguồn: NASA/GSFC/Đại học bang Arizona.
Những vết tích lưu lại trên lưu vực Nam Cực-Aitken cho thấy nó từng chịu những tác động địa chất rất lớn. Vì thế, nghiên cứu chi tiết khu vực này sẽ giúp các nhà khoa học "săn lùng" các khoáng chất thuộc về lớp phủ, từ đó hiểu chi tiết về mặt trong của Mặt Trăng.
Chủ đích của CNSA đã đạt được thành công nhất định khi robot tự hành Yutu-2 của Chang'e-4 đã sử dụng kỹ thuật phát tia phản xạ để phân tích các khoáng chất sau khi tìm thấy trong khu vực hạ cánh.
Kết quả, theo công trình công bố trên Tạp chí Nature, các tác giả nghiên cứu cho rằng có khả năng Yutu-2 đã phát hiện những mảng khoáng chất mang dấu hiệu của vật liệu lớp phủ trên Mặt Trăng.
Theo đó, Yutu-2 đã thám hiểm vòng quanh Von Kármán và đã tìm thấy vật liệu mà theo máy quang phổ của nó, có thể chứa ít nhất hai khoáng chất là Pyroxene canxi thấp và Olivin(*). (Phần trên của lớp phủ (quyển manti) của Trái Đất chủ yếu cấu tạo bởi Olivin và Pyroxen.)
"Nếu mẫu vật mà Yutu-2 thu thập được thực sự là vật liệu của lớp phủ, thì đây sẽ là một kỳ tích thực sự. Thành phần của nó sẽ không chỉ ghi lại quá trình tiến hóa nhiệt và mắc-ma, một số đặc điểm lịch sử ban đầu của Trái Đất cũng có thể bị "nhốt" trong thế giới ngầm của Mặt Trăng.", tác giả nghiên cứu chính Chunlai Li từ Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc cho biết.
Daniel Moriarty, một nhà địa chất nghiên cứu Mặt Trăng tại Trung tâm không gian Goddard của NASA, thận trọng cho rằng, đối với máy quang phổ, Olivin và thủy tinh núi lửa có thể trông khá giống nhau, điều đó có nghĩa là Yutu-2 có thể đã tìm thấy thủy tinh núi lửa, chứ không phải khoáng chất lớp phủ.
Lớp phủ Mặt Trăng, một lớp rắn bên dưới lớp vỏ và từng rất nóng này, vẫn chứa nhiều bí ẩn đối với các nhà khoa học và họ đã khao khát có được chúng (mẫu vật) trong nhiều thập kỷ qua.
Do đó, nếu được xác nhận, lớp phủ Mặt Trăng sẽ mang đến cho các nhà nghiên cứu một cái nhìn thay đổi về quá trình hoạt động địa chất bên trong của vệ tinh lớn nhất của Trái Đất, mang đến hy vọng giải mã những bí ẩn lâu nay về sự hình thành và tiến hóa của Mặt Trăng.
Câu chuyện của hai thế giới
Trái Đất và vệ tinh tự nhiên của nó
Những gì chúng ta biết về Mặt Trăng, từ cách nó xuất hiện đến cách nó hoạt động đến ngày nay, đều là từ phân tích của các mẫu vật mà chương trình Apollo của Mỹ mang về Trái Đất.
Những mẫu vật này là vô giá nhưng chúng mới chỉ "kể" một phần nhỏ của câu chuyện lịch sử của Mặt Trăng, vì chúng đều là thành phần địa chất rất rất nhỏ của Mặt Trăng.
Có nhiều khả năng, lịch sử của Trái Đất lại được lưu giữ trên Mặt Trăng. Ảnh: SETI Institute
Các nhà khoa học nghi ngờ rằng, Mặt Trăng được bao phủ bởi một đại dương mắc-ma trong những ngày đầu tiên hình thành. Khi lớp mắc-ma dần nguội đi và đông cứng lại, các khoáng chất đậm đặc hơn vẫn tồn tại dưới độ sâu của đại dương, trong khi các khoáng chất ít đậm đặc hơn lại nổi lên bề mặt. Điều này có nghĩa là các thành phần địa hóa của lớp phủ và lớp vỏ có thể khác biệt nhau.
Giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất là Mặt Trăng được sinh ra khi một hành tinh khổng lồ đâm vào Trái Đất non trẻ. Hành tinh của chúng ta đã phá hủy phần lớn lịch sử lâu đời của chính nó thông qua quá trình kiến tạo mảng, nhưng có nhiều khả năng, lịch sử của Trái Đất lại được lưu giữ trên Mặt Trăng.
Tàu đổ bộ Chang'e-4 (trái) và robot tự hành Yutu-2. Nguồn: CNAS/CLEP
Từ ý nghĩa này, các nhà thiên văn học hy vọng có thể hiểu được những tác động bên ngoài mà Trái Đất của chúng ta từng phải hứng chịu trong lịch sử thủa sơ khai.
Trung Quốc không dừng ở sứ mệnh Chang'e-4. Chang'e-5 của quốc gia này sẽ thực hiện nhiệm vụ gửi các mẫu Mặt Trăng về Trái Đất nghiên cứu. Chang'e-6 tiếp theo sẽ gửi mẫu vật tại cực Nam của Mặt Trăng về Trái Đất.
Cho đến khi Chang'e-5 và 6 hoàn thành sứ mệnh thì giới khoa học vẫn còn nhiều điểm hoài nghi về việc Yutu-2 có thực sự tìm thấy vật liệu phủ hay không. Tuy nhiên, tất cả đều đồng ý rằng, Chang'e-4 của Trung Quốc là một sứ mệnh tiên phong mà đến nay chưa một quốc gia nào thực hiện được.
Chú thích:
(*) Olivin là khoáng vật sắt magie silicat có công thức cấu tạo chung là (Mg,Fe)2SiO4.
Pyroxen là nhóm khoáng vật silicat tạo đá quan trọng được tìm thấy trong các đá magma và đá biến chất.
Bài viết sử dụng nguồn: National Geographic
* Đọc bài cùng tác giả Trang Ly tại đây.