Có "người ngoài hành tinh" trên bề mặt Mặt Trăng không? Liệu “người ngoài hành tinh” có thể cung cấp nước cho Mặt Trăng không? Dựa trên hình ảnh có độ phân giải không gian cực cao và dữ liệu quang phổ thu được từ tàu Hằng Nga-4, các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Khoa học Không gian Quốc gia thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và các tổ chức khác đã lần đầu tiên xác định được tàn tích của các thiên thạch va chạm chondrite cacbon có tuổi đời dưới một triệu năm trên bề mặt Mặt Trăng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tác động của các tiểu hành tinh cacbon giàu thành phần dễ bay hơi vẫn có thể cung cấp nước cho mặt trăng hiện tại. Đồng thời, có thể có tàn tích của vật thể va chạm trong các vật liệu bề mặt Mặt Trăng trẻ hơn (chẳng hạn như các mẫu vật do tàu Hằng Nga 5 mang về). Các kết quả nghiên cứu có liên quan đã được công bố trên tạp chí Nature Astronomy.
"Yutu-2" đã tiến hành phát hiện quang phổ chi tiết về một hố va chạm nhỏ mới mà nó "vô tình gặp phải" trong quá trình tuần tra. Nguồn hình ảnh: CCTV News
Liu Yang, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Không gian Quốc gia thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, phát biểu với tờ Science and Technology Daily vào ngày 30 tháng 11 rằng: "Phân tích trực tiếp các tàn tích va chạm có thể có trong các mẫu của Chang'e-5 sẽ cung cấp các tài liệu tham khảo quan trọng về sự tiến hóa của thành phần và các loại va chạm trong hệ thống Trái Đất-Mặt Trăng, và dự kiến sẽ hạn chế hơn nữa động lực quỹ đạo của hệ mặt trời và tăng cường sự hiểu biết của chúng ta về lịch sử va chạm của hệ mặt trời bên trong".
Lần đầu tiên tìm thấy tàn tích va chạm của chondrite cacbon trên bề mặt Mặt Trăng
Tàu thăm dò Chang'e-4 đã hạ cánh thành công xuống miệng núi lửa Von Karman ở lưu vực Aitken-Nam Cực ở phía xa của Mặt Trăng vào tháng 1 năm 2019. Xe tự hành Yutu-2 mà tàu này mang theo sau đó đã liên tục tuần tra và thám hiểm bề mặt Mặt Trăng, thu thập hình ảnh bề mặt Mặt Trăng có độ phân giải cực cao và dữ liệu siêu quang phổ.
Lưu Dương cho biết trong quá trình tuần tra bề mặt Mặt Trăng, "Yutu-2" đã phát hiện ra một hố va chạm nhỏ mới và tiến hành phát hiện quang phổ chi tiết về hố va chạm.
Dựa trên hình ảnh miệng hố và dữ liệu quang phổ, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng "dư lượng" nghi ngờ ở trung tâm miệng hố có đặc điểm quang phổ khác biệt đáng kể so với đất và các mảnh đá điển hình trên Mặt Trăng bên trong và bên ngoài miệng hố.
Lưu Dương giải thích rằng trong điều kiện bình thường, quang phổ phản xạ của đá bề mặt Mặt Trăng hoặc đất Mặt Trăng sẽ cho thấy đặc điểm "đỏ dần", và quá trình phong hóa không gian trên bề mặt Mặt Trăng nói chung sẽ làm trầm trọng thêm đặc điểm đỏ này, tức là độ phản xạ tăng khi bước sóng tăng; Tuy nhiên, quang phổ của các chất còn sót lại nghi ngờ ở trung tâm miệng hố cho thấy đặc điểm "xanh lam", nghĩa là khả năng phản xạ giảm khi bước sóng tăng.
Dựa trên điều này, nhóm nghiên cứu suy đoán rằng có thể có một số loại vật liệu va chạm lạ có đặc điểm quang phổ màu xanh lam trộn lẫn vào hố va chạm. "Trước đây, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các mảnh chondrite cacbon trong 'các mẫu Apollo', nhưng chưa bao giờ trực tiếp quan sát được các tàn dư tác động của chondrite cacbon trên bề mặt Mặt Trăng thông qua phát hiện cảm biến từ xa. Đây là lần đầu tiên tàn dư tác động của chondrite cacbon được quan sát trực tiếp trên bề mặt Mặt Trăng", Liu Yang chỉ ra.
Trên thực tế, trong số các tiểu hành tinh, chỉ có tiểu hành tinh cacbon mới có màu xanh trong quang phổ của chúng. Các nhà nghiên cứu đã thu thập một số lượng lớn quang phổ của chondrite cacbon và sau khi so sánh cẩn thận, họ phát hiện ra rằng phần còn lại có mức độ tương đồng cao với quang phổ của thiên thạch cacbon.
Nước trong thân máy va chạm có thể được giữ lại trong chất tan chảy hoặc cặn của vụ va chạm
Để xác nhận kết quả phân tích, nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân tích hình thái chi tiết của miệng hố.
Liu Yang cho biết: "Dựa trên hình ảnh lập thể thu được từ camera toàn cảnh của 'Yutu-2', nhóm của chúng tôi đã sử dụng phương pháp đo ảnh để xây dựng mô hình độ cao kỹ thuật số có độ chính xác cao bao phủ hố va chạm nhỏ và khu vực xung quanh".
Phân tích cho thấy hố va chạm này có thể là hố va chạm chính, thay vì hố va chạm thứ cấp được hình thành do vật chất bắn ra từ vụ va chạm ban đầu khi va chạm trở lại bề mặt Mặt Trăng.
Để giới hạn hơn nữa kết quả nghiên cứu, các nhà nghiên cứu cũng sử dụng công nghệ mô phỏng số để nghiên cứu hố va chạm. Kết quả cho thấy một vật va chạm rời có đường kính 15 cm va chạm với bề mặt Mặt Trăng với tốc độ 15 km/giây có thể hình thành nên hình thái hố va chạm nhỏ như đã quan sát, với các mảnh vỡ phân bố ở tâm hố va chạm.
"Theo cách này, chúng tôi có thể xác nhận rằng hố va chạm này được hình thành do tác động của một thiên thạch cacbon nhỏ", Liu Yang nhấn mạnh.
Quá trình vận chuyển va chạm được coi là một trong những yếu tố chính tạo ra nước trên bề mặt Mặt Trăng và nước đá ở những khu vực tối vĩnh viễn. Tiểu hành tinh cacbon là loại tiểu hành tinh tương đối giàu nước và chất dễ bay hơi. Trong quá trình va chạm, một phần nước chúng mang theo có thể được giữ lại trên bề mặt Mặt Trăng.
Liu Yang cho biết các thí nghiệm mô phỏng va chạm tốc độ cao trước đây được tiến hành trên mặt đất đã phát hiện ra rằng nước trong khối va chạm có thể được giữ lại trong chất tan chảy hoặc cặn bã của vụ va chạm.
Dựa trên mô hình suy thoái miệng hố, nhóm nghiên cứu đã ước tính tuổi hình thành của miệng hố. Kết quả cho thấy hố va chạm này phải được hình thành trong vòng một triệu năm.
Quan trọng hơn, các mảnh thiên thạch cacbon tương tự có thể rất phổ biến trên bề mặt Mặt Trăng và có khả năng cao là các mảnh thiên thạch va chạm tương tự sẽ được tìm thấy trong các mẫu của tàu Hằng Nga 5.
Liu Yang cho biết, bằng cách sử dụng dữ liệu quang phổ cảm biến từ xa có độ phân giải không gian cao hơn, chúng ta có thể phát hiện thêm nhiều tàn dư va chạm tương tự trên bề mặt Mặt Trăng trong tương lai, qua đó đào sâu hơn nữa nghiên cứu về nguồn nước trên Mặt Trăng.
◎ Phóng viên báo Khoa học và Công nghệ Lu Chengkuan
Nguồn: Khoa học và Công nghệ hàng ngày
Biên tập: Vương Vũ
Đánh giá: Yue Liang
Đánh giá cuối cùng: Liu Haiying
