Một hạt thủy tinh nhỏ được thu thập bởi sứ mệnh Mặt Trăng Chang'e-5 của Trung Quốc đang cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn thoáng qua về độ sâu ẩn giấu của Mặt Trăng và cung cấp cái nhìn sâu sắc về các lực mạnh đã góp phần hình thành nên cảnh quan miệng hố.
Hạt thủy tinh, chỉ rộng một phần nhỏ của một inch, nằm trong số 3,7 pound (1,7 kg) đá và đất được tàu đổ bộ Chang'e-5 thu thập vào năm 2020 từ Oceanus Procellarum, hay "Đại dương bão tố", một đồng bằng dung nham rộng lớn ở phía gần của Mặt Trăng.
Các nhà khoa học phân tích các mẫu đã xác định hạt thủy tinh này là tàn tích của hoạt động nhiệt độ cao trên Mặt Trăng có niên đại khoảng 68 triệu năm trước. Điểm khác biệt của hạt này là tính chất hóa học khác thường của nó: nó cực kỳ giàu magiê oxit, hoàn toàn trái ngược với đá núi lửa chiếm ưu thế trong khu vực, một nhóm các nhà khoa học do Chen-Long Ding của Đại học Nam Kinh ở Trung Quốc đứng đầu báo cáo trong một nghiên cứu mới.
Những phát hiện cho thấy hạt này có khả năng hình thành từ vật liệu được đào lên do tác động của một tiểu hành tinh lớn — có thể là một tiểu hành tinh đã va vào mặt trăng với lực đủ mạnh để đào đất đá từ lớp phủ trên và ném nó lên bề mặt.
"Đây là một bước tiến lớn trong việc hiểu cách mặt trăng tiến hóa bên trong", Tim Johnson, giáo sư địa chất tại Đại học Curtin ở Úc và là đồng tác giả của nghiên cứu mới, cho biết trong câu lệnh. "Nếu những mẫu vật này thực sự là các mảnh của lớp phủ, điều đó cho chúng ta biết rằng các vụ va chạm có thể đào các vật liệu lớp phủ không thể tiếp cận lên bề mặt."
Cao nguyên xung quanh địa điểm hạ cánh của Chang'e-5 rải rác hơn 100.000 miệng hố có kích thước lớn hơn 328 feet (100 mét), khiến các nhà khoa học gặp khó khăn khi khớp các giọt thủy tinh với miệng hố cụ thể có nguồn gốc từ chúng.
Một lý thuyết đặc biệt hấp dẫn liên kết nguồn gốc của hạt với lưu vực Imbrium gần đó, một địa điểm va chạm lớn hình thành cách đây gần 4 tỷ năm. Cảm biến từ xa đã chỉ ra rằng khu vực xung quanh rìa lưu vực chứa các khoáng chất khớp với đặc điểm hóa học của hạt thủy tinh.
Sự hình thành của lưu vực đó — một trong những sự kiện thảm khốc nhất trong lịch sử của mặt trăng — có thể đã đâm sâu vào lớp vỏ mặt trăng, khai quật vật liệu từ lớp phủ trên và phân tán chúng trên bề mặt, bao gồm cả khu vực sau đó được sứ mệnh Chang'e-5 lấy mẫu. Hàng tỷ năm sau, một vụ va chạm nhỏ hơn — xảy ra cách đây khoảng 68 triệu năm — có khả năng đã tấn công khu vực này một lần nữa, làm tan chảy lại một số mảnh vỡ cổ xưa có nguồn gốc từ lớp phủ đó. Nhiệt độ cao từ vụ va chạm thứ hai này đã làm nóng chảy vật liệu thành thủy tinh, tạo thành các hạt thủy tinh như hạt đã nghiên cứu.
"Điều này thật thú vị, vì chúng tôi chưa bao giờ lấy mẫu trực tiếp lớp phủ trước đây", Alexander Nemchin, giáo sư địa chất ứng dụng tại Đại học Curtin cho biết trong cùng một tuyên bố. "Những hạt thủy tinh nhỏ xíu cho chúng ta cái nhìn thoáng qua về phần bên trong ẩn giấu của mặt trăng."
Gần đây, Trung Quốc đã mở cửa tiếp cận các mẫu vật từ tàu Hằng Nga-5, đây là những mẫu vật đầu tiên được đưa về Trái Đất kể từ sứ mệnh Luna 24 của Liên Xô vào năm 1976. Bảy tổ chức ở sáu quốc gia đã được cho mượn một phần nhỏ vật liệu, bao gồm hai mẫu ở Hoa Kỳ và một mẫu ở Pháp, Đức, Nhật Bản và Pakistan.
Các bài viết liên quan:
— 'Trăng hoa' 2025 nở rộ vào ngày 12 tháng 5: Đây là nơi để ngắm
— Mặt trăng của chúng ta có thể đã từng là địa ngục như siêu mặt trăng núi lửa Io của Sao Mộc
— Tia laser Mặt trăng: Trung Quốc thực hiện phép đo khoảng cách bằng tia laser đầu tiên vào ban ngày từ Trái đất đến Mặt trăng
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc, hợp tác với các nhóm quốc tế, đã có một số khám phá từ các mẫu vật, bao gồm phát hiện đáng ngạc nhiên rằng vật liệu này trẻ hơn nhiều so với vật liệu từ các sứ mệnh Apollo, cho thấy hoạt động núi lửa trên mặt trăng chỉ mới xảy ra cách đây 120 triệu năm. Điều này đặt ra câu hỏi về nguyên nhân thúc đẩy hoạt động núi lửa khi không có nước và các nguyên tố phóng xạ nóng để tạo ra magma dưới bề mặt. Các nhà khoa học nước ngoài hiện đang nhận mẫu vật rất lạc quan rằng thiết bị chuyên dụng của họ sẽ giúp giải đáp bí ẩn này và những bí ẩn khác về Mặt Trăng.
"Chúng tôi mong muốn các nhà khoa học trên toàn thế giới sẽ có thêm nhiều khám phá khoa học, cùng nhau mở rộng kiến thức của con người và mang lại lợi ích cho toàn thể nhân loại", Shan Zhongde, người đứng đầu Cơ quan Vũ trụ Trung Quốc, phát biểu vào ngày 24 tháng 4 tại một buổi lễ ở Thượng Hải kỷ niệm Ngày Vũ trụ thường niên của Trung Quốc.
Nghiên cứu này được mô tả trong một bài báo được công bố vào ngày 9 tháng 5 trên tạp chí Science Advances.
Hạt thủy tinh, chỉ rộng một phần nhỏ của một inch, nằm trong số 3,7 pound (1,7 kg) đá và đất được tàu đổ bộ Chang'e-5 thu thập vào năm 2020 từ Oceanus Procellarum, hay "Đại dương bão tố", một đồng bằng dung nham rộng lớn ở phía gần của Mặt Trăng.
Các nhà khoa học phân tích các mẫu đã xác định hạt thủy tinh này là tàn tích của hoạt động nhiệt độ cao trên Mặt Trăng có niên đại khoảng 68 triệu năm trước. Điểm khác biệt của hạt này là tính chất hóa học khác thường của nó: nó cực kỳ giàu magiê oxit, hoàn toàn trái ngược với đá núi lửa chiếm ưu thế trong khu vực, một nhóm các nhà khoa học do Chen-Long Ding của Đại học Nam Kinh ở Trung Quốc đứng đầu báo cáo trong một nghiên cứu mới.
Những phát hiện cho thấy hạt này có khả năng hình thành từ vật liệu được đào lên do tác động của một tiểu hành tinh lớn — có thể là một tiểu hành tinh đã va vào mặt trăng với lực đủ mạnh để đào đất đá từ lớp phủ trên và ném nó lên bề mặt.
"Đây là một bước tiến lớn trong việc hiểu cách mặt trăng tiến hóa bên trong", Tim Johnson, giáo sư địa chất tại Đại học Curtin ở Úc và là đồng tác giả của nghiên cứu mới, cho biết trong câu lệnh. "Nếu những mẫu vật này thực sự là các mảnh của lớp phủ, điều đó cho chúng ta biết rằng các vụ va chạm có thể đào các vật liệu lớp phủ không thể tiếp cận lên bề mặt."
Cao nguyên xung quanh địa điểm hạ cánh của Chang'e-5 rải rác hơn 100.000 miệng hố có kích thước lớn hơn 328 feet (100 mét), khiến các nhà khoa học gặp khó khăn khi khớp các giọt thủy tinh với miệng hố cụ thể có nguồn gốc từ chúng.
Một lý thuyết đặc biệt hấp dẫn liên kết nguồn gốc của hạt với lưu vực Imbrium gần đó, một địa điểm va chạm lớn hình thành cách đây gần 4 tỷ năm. Cảm biến từ xa đã chỉ ra rằng khu vực xung quanh rìa lưu vực chứa các khoáng chất khớp với đặc điểm hóa học của hạt thủy tinh.
Sự hình thành của lưu vực đó — một trong những sự kiện thảm khốc nhất trong lịch sử của mặt trăng — có thể đã đâm sâu vào lớp vỏ mặt trăng, khai quật vật liệu từ lớp phủ trên và phân tán chúng trên bề mặt, bao gồm cả khu vực sau đó được sứ mệnh Chang'e-5 lấy mẫu. Hàng tỷ năm sau, một vụ va chạm nhỏ hơn — xảy ra cách đây khoảng 68 triệu năm — có khả năng đã tấn công khu vực này một lần nữa, làm tan chảy lại một số mảnh vỡ cổ xưa có nguồn gốc từ lớp phủ đó. Nhiệt độ cao từ vụ va chạm thứ hai này đã làm nóng chảy vật liệu thành thủy tinh, tạo thành các hạt thủy tinh như hạt đã nghiên cứu.
"Điều này thật thú vị, vì chúng tôi chưa bao giờ lấy mẫu trực tiếp lớp phủ trước đây", Alexander Nemchin, giáo sư địa chất ứng dụng tại Đại học Curtin cho biết trong cùng một tuyên bố. "Những hạt thủy tinh nhỏ xíu cho chúng ta cái nhìn thoáng qua về phần bên trong ẩn giấu của mặt trăng."
Gần đây, Trung Quốc đã mở cửa tiếp cận các mẫu vật từ tàu Hằng Nga-5, đây là những mẫu vật đầu tiên được đưa về Trái Đất kể từ sứ mệnh Luna 24 của Liên Xô vào năm 1976. Bảy tổ chức ở sáu quốc gia đã được cho mượn một phần nhỏ vật liệu, bao gồm hai mẫu ở Hoa Kỳ và một mẫu ở Pháp, Đức, Nhật Bản và Pakistan.
Các bài viết liên quan:
— 'Trăng hoa' 2025 nở rộ vào ngày 12 tháng 5: Đây là nơi để ngắm
— Mặt trăng của chúng ta có thể đã từng là địa ngục như siêu mặt trăng núi lửa Io của Sao Mộc
— Tia laser Mặt trăng: Trung Quốc thực hiện phép đo khoảng cách bằng tia laser đầu tiên vào ban ngày từ Trái đất đến Mặt trăng
Các nhà nghiên cứu Trung Quốc, hợp tác với các nhóm quốc tế, đã có một số khám phá từ các mẫu vật, bao gồm phát hiện đáng ngạc nhiên rằng vật liệu này trẻ hơn nhiều so với vật liệu từ các sứ mệnh Apollo, cho thấy hoạt động núi lửa trên mặt trăng chỉ mới xảy ra cách đây 120 triệu năm. Điều này đặt ra câu hỏi về nguyên nhân thúc đẩy hoạt động núi lửa khi không có nước và các nguyên tố phóng xạ nóng để tạo ra magma dưới bề mặt. Các nhà khoa học nước ngoài hiện đang nhận mẫu vật rất lạc quan rằng thiết bị chuyên dụng của họ sẽ giúp giải đáp bí ẩn này và những bí ẩn khác về Mặt Trăng.
"Chúng tôi mong muốn các nhà khoa học trên toàn thế giới sẽ có thêm nhiều khám phá khoa học, cùng nhau mở rộng kiến thức của con người và mang lại lợi ích cho toàn thể nhân loại", Shan Zhongde, người đứng đầu Cơ quan Vũ trụ Trung Quốc, phát biểu vào ngày 24 tháng 4 tại một buổi lễ ở Thượng Hải kỷ niệm Ngày Vũ trụ thường niên của Trung Quốc.
Nghiên cứu này được mô tả trong một bài báo được công bố vào ngày 9 tháng 5 trên tạp chí Science Advances.
