Nhìn từ Trái Đất, Mặt Trăng luôn hiện lên với vẻ ngoài sáng rực và tĩnh lặng. Tuy nhiên, các quan sát chuyên sâu cho thấy bề mặt của thiên thể này thực chất lại chằng chịt những nếp nhăn địa chất. Đáng chú ý, những nếp nhăn này trùng hợp lại chính là các đứt gãy đang hoạt động với diện mạo và cách thức vận hành gây bất ngờ hơn nhiều so với những gì giới khoa học từng hình dung trước đây.
Trong một nghiên cứu vừa được công bố trên Tạp chí Khoa học Hành tinh (Planetary Science Journal), các nhà khoa học báo cáo rằng họ đã xác định được hơn 10.000 đứt gãy trẻ trải rộng trên toàn bộ bề mặt Mặt Trăng.
Để đưa ra kết quả này, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi ông Tom Watters, nhà khoa học cấp cao danh dự tại Bảo tàng Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Smithsonian, đã đối chiếu dữ liệu hình ảnh từ hệ thống camera trên Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng của NASA (LROC).
Quá trình khảo sát đặc biệt tập trung vào những hình ảnh ghi lại các dãy gờ nổi cùng những cấu trúc dài, uốn lượn được gọi là vách đá dạng thùy.
Trên bản đồ toàn cầu lấy phần mặt chính diện của Mặt Trăng làm trung tâm, nhóm nghiên cứu đã định vị được hơn 8.900 vách đá dạng thùy và hơn 2.000 dãy gờ nhỏ trên các biển Mặt Trăng. Những đặc điểm địa hình này là hệ quả trực tiếp từ quá trình co rút của thiên thể.
Thông qua các phân tích chuyên sâu, giới nghiên cứu đi đến kết luận rằng trong suốt 400 triệu năm qua, bán kính của Mặt Trăng đã thu hẹp khoảng 148 feet, tương đương 45 mét.
Giải thích về nguyên nhân của hiện tượng này, giới khoa học nhìn chung đều đồng thuận rằng Mặt Trăng ra đời từ một sự kiện va chạm vô cùng dữ dội hàng tỷ năm trước. Khi đó, một lượng vật chất hoặc một thiên thể khổng lồ đã đâm trực diện vào Trái Đất, khiến Trái Đất bắn tung những mảnh vỡ nóng chảy ngược ra ngoài không gian và tụ hợp lại thành Mặt Trăng.
Theo một bài viết giải thích của NASA từng tham vấn ý kiến từ ông Watters, nhiều vật thể sẽ co lại khi nguội đi và Mặt Trăng cũng không phải ngoại lệ. Trong bài báo khoa học mới công bố, nhóm nghiên cứu bổ sung thêm rằng hiệu ứng cách nhiệt từ lớp đất đá bề mặt dày đặc thuở sơ khai của Mặt Trăng có thể đã ngăn cản quá trình nguội đi và co rút ở phần lõi bên trong.
Do đó, hiện tượng nhăn nheo bề mặt này có thể mới diễn ra gần đây, bắt đầu từ kỷ Copernican, tức khoảng 1,1 tỷ năm trước theo thang thời gian địa chất của Mặt Trăng. Giả sử tốc độ co rút duy trì ở mức tương đối đồng đều, bán kính của Mặt Trăng đã thu hẹp khoảng 2 đến 4 inch, tương đương 6 đến 11 cm sau mỗi một triệu năm.
Sự biến đổi kích thước này không chỉ xuất hiện ở riêng Mặt Trăng mà Sao Thủy cũng đang trải qua quá trình co rút tương tự. Tuy nhiên, mối nguy hiểm thực sự lại nằm ở cấu trúc địa chất đặc thù của vệ tinh tự nhiên quay quanh Trái Đất.
Theo tuyên bố từ Viện Smithsonian, trong khi bề mặt Trái Đất được cấu thành từ 15 mảng thạch quyển ghép lại như một bức tranh khảm với khoảng 90% hoạt động kiến tạo và địa chấn tập trung ở khu vực gần ranh giới các mảng này, thì Mặt Trăng lại hoàn toàn khác biệt. Bề mặt Mặt Trăng chỉ có duy nhất một mảng lớn, vận hành như một lớp vỏ nguyên khối chưa từng bị nứt vỡ.
Ngay cả trên mặt đất dưới chân mình, con người vẫn chưa tìm ra phương pháp đáng tin cậy để dự báo động đất, nên cấu trúc nguyên khối này càng khiến công tác dự báo địa chấn trên Mặt Trăng trở nên khó khăn bội phần. Những trận động đất khởi phát từ sự trượt đi của các đứt gãy hiện hữu hoặc sự hình thành của các đứt gãy mới có thể đột ngột xuất hiện bất cứ lúc nào và ở bất kỳ vị trí nào trên Mặt Trăng.
Trước đó vào năm 2019, ông Watters cùng các cộng sự đã tìm thấy bằng chứng chứng minh những nếp nhăn trên bề mặt Mặt Trăng thực chất là các đứt gãy đang hoạt động. Theo tuyên bố của NASA vào thời điểm đó, những trận động đất trên Mặt Trăng được ghi nhận bởi các máy đo địa chấn do sứ mệnh Apollo lắp đặt có vị trí xảy ra đủ gần với các đứt gãy này để xác lập mối liên hệ.
Phát hiện trên đã làm dấy lên mối lo ngại lớn cho đội ngũ phụ trách chương trình Artemis của NASA. Một nghiên cứu tiếp theo vào năm 2024 đã xác nhận mức độ nghiêm trọng của các đứt gãy trẻ này.
Theo tuyên bố của NASA về nghiên cứu năm 2024, 13 địa điểm hạ cánh dự kiến của sứ mệnh Artemis 3 (hiện đã được chuyển thành sứ mệnh Artemis 4) nằm ở khoảng cách gần một cách đáng lo ngại so với các tâm chấn động đất tiềm tàng trên Mặt Trăng, làm gia tăng nguy cơ các sứ mệnh đổ bộ gặp phải những sự cố như sạt lở đất.
Chia sẻ trong tuyên bố mới nhất, ông Watters thừa nhận số lượng các đứt gãy trẻ được hé lộ qua những bức ảnh của LROC vượt xa trí tưởng tượng của ông. Vị chuyên gia này nhận định khi phần bên trong của Mặt Trăng tiếp tục nguội đi và co lại, sự phát triển của các đứt gãy hiện có cũng như quá trình hình thành những đứt gãy mới dự kiến vẫn đang tiếp diễn ngay trong ngày hôm nay.
Mặc dù vậy, phát hiện này tuyệt đối không phải là dấu chấm hết cho các sứ mệnh tương tự như Artemis 3. Nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng những khu vực có lớp vỏ Mặt Trăng dày hơn thường xuất hiện ít đứt gãy hơn, do đó có thể sở hữu độ ổn định cao hơn những nơi khác.
Việc tìm hiểu kỹ lưỡng thông tin về điểm đến sẽ giúp đảm bảo an toàn cao hơn cho các chuyến hành trình khám phá Mặt Trăng trong tương lai.
