Bốn khám phá của tàu đổ bộ Ấn Độ về cực nam Mặt trăng

Tàu đổ bộ Mặt trăng Vikram và robot tự hành Pragyan của Tổ chức Nghiên cứu Vũ trụ Ấn Độ ISRO, thuộc nhiệm vụ Chandrayaan-3, hiện nghỉ ngơi sau giai đoạn hoạt động đầu tiên - bắt đầu từ ngày 23/8 sau khi tàu hạ cánh xuống cực nam. ISRO đặt kế hoạch tiếp tục vận hành tàu vào rạng sáng ngày 22/9.

Chỉ trong 2 tuần khám phá cực nam Mặt trăng, nhiệm vụ này đã đem lại những thông tin khiến các nhà khoa học hành tinh phải kinh ngạc.

Một thiết bị trên Vikram đã thực hiện những phép đo đầu tiên về mật độ và nhiệt độ tầng điện ly, tầng khí quyển dày khoảng 100 km có chứa nhiều hạt mang điện tích và dao động trong khoảng độ cao từ 80-800 km so với bề mặt Mặt trăng. ISRO cho biết trong tầng điện ly cực nam có một lượng hỗn hợp ion và electron.

Các phép đo ban đầu cho thấy mật độ electron vào khoảng 5-30 triệu electron trên một mét khối. Mật độ này biến động trong một ngày trên Mặt trăng, một nhà khoa học ISRO phân tích dữ liệu của nhiệm vụ Chandrayaan-3, nói với Nature. Mật độ electron trong tầng điện ly của Trái đất là một nghìn tỷ electron trên mỗi mét khối.

Mật độ electron của tầng điện ly sẽ ảnh hưởng đến hệ thống liên lạc và định vị trên Mặt trăng nếu con người định cư ở đây. Mật độ electron càng cao, tín hiệu vô tuyến càng mất nhiều thời gian để truyền qua tầng điện ly. ISRO cho biết mật độ electron mới phát hiện trên Mặt trăng cho thấy độ trễ sẽ là tối thiểu và không cản trở liên lạc.

Thông tin về đất Mặt trăng, bao gồm cả nhiệt độ và độ dẫn điện của nó, là rất quan trọng khi xem xét việc định cư, theo Anil Bhardwaj, Giám đốc Phòng thí nghiệm nghiên cứu vật lý của ISRO.

Tàu đổ bộ được gắn đầu dò nhiệt độ chứa 10 cảm biến và có thể chạm tới độ sâu 10 cm dưới bề mặt Mặt trăng. Dữ liệu sơ bộ của thiết bị này cho thấy vào ban ngày, nhiệt độ ở độ sâu 8 cm thấp hơn khoảng 60 độ C so với bề mặt.

Phát hiện này nhất quán với giả thuyết của giới khoa học, theo nhà khoa học hành tinh Paul Hayne tại Đại học Colorado Boulder (Mỹ). Nguyên nhân là nhiệt không truyền xuống bề mặt đất Mặt trăng. "Hiệu ứng này tương tự như hiệu ứng trên một bãi biển vào một ngày nắng nóng - chỉ cần đào xuống vài cm và cát sẽ mát hơn nhiều,” Hayne cho biết.

Trong số nhiều rung động được ghi lại bởi máy đo địa chấn của tàu đổ bộ, có một rung động đặc biệt thu hút sự chú ý của các nhà khoa học. Nhà địa hóa hành tinh Marc Norman tại Đại học Quốc gia Australia cho biết thiết bị này “dường như đã ghi lại một sự kiện địa chấn rất nhỏ, rồi tan thành rung động nền, trong khoảng 4 giây”. Các nhà khoa học ISRO nghi ngờ đó là một trận động đất nhỏ hoặc là rung động do tác động của một thiên thạch nhỏ.

“Những tác động nhỏ và sự điều chỉnh kiến tạo cục bộ là thường thấy trên Mặt trăng. Tuy nhiên chúng ta cần một mạng lưới theo dõi địa chấn bao phủ Mặt trăng và các quan sát dài hạn hơn để hiểu tầm quan trọng của một sự kiện cụ thể", Norman cho biết.

Theo ISRO, thử nghiệm của tàu thăm dò đã xác nhận rõ ràng sự hiện diện của lưu huỳnh trên bề mặt Mặt trăng gần cực nam. Tàu cũng tìm thấy nhôm, silicon, canxi và sắt, cùng nhiều nguyên tố khác.

“Lưu huỳnh dễ bay hơi nên chúng tôi không kỳ vọng chất này xuất hiện trên bề mặt", Bhardwaj giải thích. Các nhà khoa học cho rằng đây là phát hiện quan trọng. Lưu huỳnh là thành phần chính của đá nóng chảy và các nhà nghiên cứu giả thuyết rằng Mặt trăng nguyên thủy được bao phủ bởi một lớp đá nóng chảy dày, kết tinh để tạo thành địa hình bề mặt. ISRO cho biết phép đo nồng độ lưu huỳnh có thể cung cấp thông tin quan trọng về quá trình này. Tuy nhiên, cũng có thể lưu huỳnh đến từ các tiểu hành tinh bắn phá bề mặt Mặt trăng. Nhà khoa học ISRO nói chuyện với Nature cho biết nhóm hy vọng những phát hiện này sẽ bổ sung vào những thông tin đã có trước đây để hiểu rõ hơn về địa hóa học của Mặt trăng.