Mẫu đá thu thập bởi tàu Thường Nga 5 tiết lộ hoạt động núi lửa trên Mặt trăng kéo dài hơn gần tỷ năm so với suy nghĩ trước đây.
Sau nhiều tháng nghiên cứu kể từ khi tàu thăm dò Thường Nga 5 của Trung Quốc trở về Trái Đất với 2kg mẫu đất đá Mặt trăng vào cuối năm ngoái, các nhà địa chất học đã có thêm một số khám phá quan trọng về vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất.
Trong một báo cáo đăng trên tạp chí Nature vào tháng 10, nhóm nghiên cứu từ Viện Địa chất và Địa vật lý (IGG) thuộc Viện hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) cho biết họ đã xác định được mẫu đá núi lửa trẻ nhất trên Mặt trăng, khoảng 2 tỷ năm, qua đó kéo dài "tuổi thọ" của núi lửa Mặt trăng thêm 800 - 900 triệu năm so với suy nghĩ trước đây.
Trước Thường Nga 5, lần gần nhất con người đưa thành công mẫu đá Mặt trăng về Trái Đất đã là cách đây 4 thập kỷ trong sứ mệnh Apollo 17 của NASA. Phân tích mẫu sau đó cho thấy đá núi lửa trẻ nhất - dấu hiệu hoạt động cuối cùng của núi lửa trên Mặt trăng - có niên đại gần ba tỷ năm.
"Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa các mẫu từ tàu Thường Nga 5 và Apollo là tuổi của chúng. Điều này kéo dài thời gian hoạt động của núi lửa trên Mặt trăng thêm gần 1 tỷ năm", Giáo sư Ross Mitchell tại IGG nhấn mạnh.
Tàu Thường Nga 5 thu thập mấu đá Mặt trăng và đưa trở về Trái Đất. (Video: Reuters)
Các mẫu vật của Trung Quốc được thu thập tại một khu vực bazan có tên là "Oceanus Procellarum". Khu vực này hình thành trong các vụ phun trào núi lửa hàng tỷ năm trước. Điều đó có nghĩa là đất đá bề mặt ban đầu có nguồn gốc từ bên trong Mặt trăng dưới dạng magma cổ đại.
Khám phá mới lại đặt ra nhiều câu hỏi hơn. So với Trái Đất, Mặt trăng nhỏ hơn và nhẹ hơn nhiều. Nó không có khí quyển và từ trường gần như không tồn tại. Bằng cách nào mà thiên thể có thể giữ nhiệt lâu như vậy? Đáng lẽ nó phải nguội đi sớm hơn rất nhiều.
Nhóm nghiên cứu cho rằng các nguyên tố phóng xạ được phát hiện bên trong lớp đất mặt của Mặt trăng có thể là câu trả lời. Chúng đã cung cấp rất nhiều nhiệt cho Mặt trăng, cho phép lớp phủ tan chảy dễ dàng hơn nhiều. Những chất phóng xạ này được gọi chung là "KREEP", một từ viết tắt của hỗn hợp kali (K), các nguyên tố đất hiếm (REE) và phốt pho (P) - một thành phần địa hóa đặc biệt của một số loại đá Mặt trăng.
"Từ những quan sát trên quỹ đạo, chúng ta biết rằng có rất nhiều nguyên tố sinh nhiệt ở bề mặt Mặt trăng. Nhưng câu hỏi đặt ra là liệu nó có cùng lượng nguyên tố tạo nhiệt trong lớp phủ hay không? Vì đó là nơi thiên thể cần làm tan chảy lớp phủ để tạo ra núi lửa. Đá trên bề mặt rất giàu các nguyên tố sinh nhiệt này, nhưng khi đi xuống lớp phủ, chúng rất hiếm", Mitchell nói thêm.
Một giả thuyết khác là do nước, nguồn gốc của mọi sự sống. Các nhà khoa học cho biết rất nhiều nước có thể được giữ lại trong lớp phủ của Mặt trăng từ thời cổ đại.
Tàu Trung Quốc đang tiến hành lấy mẫu vật trên Mặt trăng.
"Nếu bạn thêm nước vào một tảng đá, nó thường tan chảy ở nhiệt độ thấp hơn nhiều so với khi không có nước trong đó", Mitchell giải thích. "Có một số phép đo từ thời Apollo, nơi lớp phủ của Mặt trăng có nhiều nước bằng lớp phủ của Trái Đất, nhưng cũng có những phép đo khác cho thấy một số nơi lại khô hơn nhiều. Vậy mẫu đá mà Mitchell thu thập thuộc loại nào? Ướt hay khô?".
Phân tích cho thấy mẫu đá bazan của Thường Nga 5 có độ ẩm rất thấp, do đó lớp phủ tại khu vực này không chứa nhiều nước vào thời điểm đá được hình thành.
Vậy chính xác thì điều gì làm Mặt trăng giữ nhiệt lâu đến vậy? Điều này vẫn chưa được các nhà khoa học tìm ra. "Đó là điều thú vị nhất đến từ sứ mệnh Thường Nga 5. Khi bạn trả lời một câu hỏi, một câu hỏi mới sẽ xuất hiện", Giáo sư chia sẻ.