Khi các phi hành gia Apollo cuối cùng của NASA trở về từ Mặt Trăng năm 1972, họ đã mang theo một lượng mẫu vật đáng kể từ thiên thể này.
"Kho báu" này được chia thành nhiều phần, một số phần được nghiên cứu ngay, một số khác được niêm phong và cất giữ với hy vọng rằng trong tương lai, các công nghệ tiên tiến hơn sẽ hé lộ những gì mà công nghệ thời đó chưa thể làm rõ.
Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học Journal of Geophysical Research: Planets cho thấy quyết định của NASA đã đúng.
Một mẫu đá Mặt Trăng mà tàu Apollo 17 - cũng là tàu Apollo cuối cùng - của NASA đem về - Ảnh: NASA
Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi tiến sĩ James Dottin từ Đại học Brown (Mỹ) đã sử dụng phép đo phổ khối ion thứ cấp để phân tích một mẫu vật Mặt Trăng vừa được giải niêm phong sau hơn nửa thế kỷ.
Mẫu vật này - vốn chứa vật liệu núi lửa cổ đại - đã được lưu trữ trong ống kim loại đặc biệt và bơm khí helium để giữ trạng thái nguyên sơ như khi nó mới được thu thập.
Kết quả gây sốc: Tỷ lệ đồng vị của lưu huỳnh-33 (hay 33S) trong mẫu vật này cực thấp, khác xa Trái Đất.
Đó là một điều hoàn toàn vô lý. Từ đó đến nay, các nhà khoa học luôn tin rằng Trái Đất và Mặt Trăng được tạo thành từ cùng một nguồn vật liệu.
Cụ thể hơn, khoảng 4,5 tỉ năm trước, một hành tinh tên Theia cỡ Sao Hỏa đã lao thẳng vào Trái Đất sơ khai. Kết quả là Trái Đất sơ khai vỡ ra một phần, Theia thì hầu như nát vụn, hợp nhất vào Trái Đất.
Các mảnh vỡ từ cả 2 hành tinh tham gia vụ va chạm bắn lên tạo thành vành đai quanh địa cầu, rồi dần kết tụ thành Mặt Trăng.
Các nhà nghiên cứu đang xem xét mẫu vật liệu núi lửa Mặt Trăng - Ảnh: ĐẠI HỌC BROWN
Có hai giả thuyết được đặt ra cho khác biệt vô lý nói trên.
Một là lưu huỳnh tương tác với tia cực tím trong bầu khí quyển mỏng manh thời cổ đại của Mặt Trăng, tạo ra mức lưu huỳnh-33 thấp, sau đó vật chất này bị đẩy từ bề mặt xuống sâu trong lòng Mặt Trăng, trước khi bị núi lửa phun lên trở lại và nằm trên bề mặt như ngày nay.
Tuy nhiên, Mặt Trăng không có kiến tạo mảng như Trái Đất, vậy thì cái gì sẽ đưa vật chất này xuống sâu bên trong thiên thể? Đó là một câu hỏi không có đáp án.
Giả thuyết thứ hai cho rằng Theia vốn có thành phần khác biệt với Trái Đất. Sự va chạm và hợp nhất của thiên thể đã làm Theia vỡ nhiều hơn, do đó phần lớn vật liệu tạo nên Mặt Trăng là Theia, còn Trái Đất giữ lại phần lớn vật liệu sơ khai của chính nó.
Cho dù là kịch bản nào, phát hiện này đã phá vỡ giả định rằng Trái Đất và Mặt Trăng là "anh em song sinh" hoàn toàn về mặt hóa học; đồng thời mở ra cách nhìn mới về quá trình hình thành và phát triển của hệ Mặt Trời.
