Trong số mẫu do tàu thăm dò Mặt trăng Chang’e-5 của Trung Quốc gửi về, có các mẩu dung nham hai tỷ năm tuổi, trẻ nhất từng được biết đến nay.
Ngày 1/12/2020, tàu Chang’e-5 (hay Thường Nga-5) của Trung Quốc hạ cánh xuống Mặt trăng ở khu vực Oceanus Procellarum, nơi được các nhà khoa học quan tâm vì có khả năng nó chứa dung nham rắn và trẻ, một dấu hiệu của hoạt động núi lửa tương đối gần đây.
Ảnh chụp địa điểm hạ cánh của Chang’e-5. Nhiệm vụ đã thu thập và vận chuyển trở lại Trái đất 2 kg đá mặt trăng.
Tàu đã thu thập các mẫu bề mặt Mặt trăng và trở lại Trái đất hai ngày sau đó. Ngày 16/12/202, một khoang lưu trữ mang các mẫu hạ cánh xuống khu vực Nội Mông, Trung Quốc.
Một trong số các mẫu mà Chang’e-5 mang về là đá dung nham được xác định có tuổi đời khoảng hai tỷ năm.
Dựa trên các mẫu thu được từ chương trình Apollo của NASA và Luna của Liên Xô, các nhà khoa học đã có bằng chứng về các vụ phun trào núi lửa trên Mặt trăng, hầu hết xảy ra từ 3,8 tỷ đến 3 tỷ năm trước. Như vậy có nghĩa là, Chang’e-5 đã thu được mẫu từ núi lửa trẻ nhất trên Mặt trăng được biết đến nay, trẻ hơn ít nhất một tỷ năm so với bất kỳ núi lửa nào được phát hiện trước đây. Trước Chang’e-5 cũng chưa có tàu thăm dò nào hạ cánh xuống một khu vực trẻ như Oceanus Procellarum.
Phát hiện mới, được công bố trên tạp
chí Science ngày 7/10, lấp đầy lỗ hổng quan trọng trong hiểu biết của chúng ta về địa chất của Mặt trăng.
Giống như trên Trái đất, núi lửa trên Mặt trăng hoạt động khi magma bị đẩy lên bề mặt. Ở khu vực Oceanus Procellarum, có gần 2.000 km khối magma bazan phun trào. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ nguyên nhân gây ra hoạt động núi lửa trên Mặt trăng vào thời điểm Oceanus Procellarum hình thành.
Vào thời điểm đó, Mặt trăng đã bắt đầu lạnh đi và “lượng magma giảm nhanh chóng”, Katherine Joy, nhà khoa học hành tinh tại Đại học Manchester, Vương quốc Anh và là đồng tác giả của nghiên cứu phân tích mẫu từ Chang'e-5, cho biết. Một khả năng là uranium, thorium và kali phóng xạ còn sót lại trong lòng Mặt trăng đã cung cấp nhiệt lượng cần thiết cho quá trình phun trào núi lửa muộn. Nhưng các mẫu Chang’e-5 gửi về - là những mẫu từ đầu tiên từ Mặt trăng kể từ năm 1970 - không cho thấy có nhiều nguyên tố phóng xạ như vậy. “Đây thực sự là một câu đố," Joy nói.
Một cách giải thích khác, có thể là lực hút của Trái đất đã tạo ra cho Mặt trăng năng lượng cần thiết. Theo Alexander Nemchin, nhà khoa học hành tinh tại Đại học Curtin ở Perth, Australia, đồng tác giả của nghiên cứu, “Hai tỷ năm trước, Mặt trăng gần Trái đất hơn nhiều, có thể chỉ bằng nửa khoảng cách so với hiện tại. Vì vậy, hiệu ứng này có lẽ đã được khuếch đại khá nhiều." Tuy nhiên, nếu như vậy thì không rõ tại sao chỉ xảy ra hoạt động núi lửa cục bộ ở các vùng như Oceanus Procellarum mà không rộng rãi hơn trên bề mặt Mặt Trăng.
Với việc biết tuổi chính xác của Oceanus Procellarum, sau đó đối chiếu với số miệng núi lửa có trong khu vực (số miệng núi lửa tích lũy theo thời gian khi các hoạt động phun trào núi lửa xảy ra), các nhà khoa học có thể suy ratuổi của các khu vực khác nhau trên các hành tinh.
Quá trình đếm miệng núi lửa trên Mặt trăng đến nay hầu như dựa hoàn toàn vào các mẫu do chương trình Apollo thu thập. Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào đó thì có một khoảng trống lớn trong dòng thời gian từ khoảng một tỷ năm đến ba tỷ năm trước. “Bởi vậy, cần có thêm điểm dữ liệu. Đó là những gì nghiên cứu mới đã làm," Ian Crawford, nhà khoa học hành tinh tại Birkbeck, Đại học London, nói.
Nguồn: