Trung Quốc đã làm nên lịch sử vào tháng 6-2024 khi sứ mệnh Hằng Nga 6 (Chang’e-6) lần đầu tiên đưa thành công các mẫu vật từ phía xa của Mặt Trăng về Trái Đất, với tổng khối lượng gần 2kg đất và đá Mặt Trăng.
Việc phân tích những mẫu vật này đang mang lại nhiều hiểu biết mới về thành phần và lịch sử địa chất của Mặt Trăng, đồng thời làm rõ sự khác biệt lâu nay giữa hai bán cầu. Những dữ liệu này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh Trung Quốc, NASA, Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cùng nhiều đối tác quốc tế đang lên kế hoạch xây dựng các căn cứ lâu dài ở phía xa của Mặt Trăng.
Phần lớn các sứ mệnh tương lai đều hướng tới lưu vực Nam Cực – Aitken, một trong những cấu trúc va chạm lớn nhất Hệ Mặt Trời. Khu vực này có nhiều vùng vĩnh viễn không nhận ánh sáng Mặt Trời, được cho là chứa trữ lượng băng nước đáng kể – yếu tố then chốt cho hoạt động thám hiểm và định cư trong tương lai.
Không chỉ phục vụ các kế hoạch không gian, các mẫu vật Hằng Nga 6 còn giúp giới khoa học tiếp cận những câu hỏi nền tảng về quá trình tiến hóa của Mặt Trăng. Một trong những vấn đề quan trọng là vai trò của các vụ va chạm khổng lồ, đặc biệt là sự kiện cách đây khoảng 4,25 tỷ năm đã hình thành lưu vực Nam Cực – Aitken, và cách những cú va chạm này ảnh hưởng đến cấu trúc sâu bên trong Mặt Trăng.
Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học thuộc Viện Địa chất và Địa vật lý, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, đã phân tích các mẫu bazan do Hằng Nga 6 mang về. Kết quả cho thấy vụ va chạm cổ đại không chỉ tái định hình bề mặt mà còn làm nóng lớp vật chất sâu bên trong Mặt Trăng, khiến một số nguyên tố dễ bay hơi bị thất thoát.
Thông qua phân tích đồng vị với độ chính xác cao, nhóm nghiên cứu phát hiện những dấu vết tinh vi do môi trường nhiệt độ cực cao để lại, đặc biệt ở các nguyên tố như kali, kẽm và gali. Những “dấu vân tay đồng vị” này cho phép các nhà khoa học suy ra điều kiện vật lý trong các sự kiện va chạm cổ đại và hiểu rõ hơn cách lớp vỏ và lớp phủ Mặt Trăng đã bị biến đổi.
Đáng chú ý, các mẫu vật từ phía xa của Mặt Trăng cho thấy sự khác biệt rõ rệt so với các mẫu do các phi hành gia Apollo thu thập ở nửa gần. Cụ thể, bazan ở phía xa chứa tỷ lệ cao hơn của đồng vị kali-41 nặng. Sau khi xem xét nhiều khả năng khác nhau, nhóm nghiên cứu xác định nguyên nhân chính là một vụ va chạm quy mô lớn thời kỳ đầu, làm mất đi đồng vị kali-39 nhẹ hơn và để lại sự “làm giàu” kali-41 trong lớp phủ sâu.
Nghiên cứu cũng cho thấy sự suy giảm các nguyên tố dễ bay hơi có thể đã làm giảm hoạt động núi lửa về sau ở phía xa của Mặt Trăng, góp phần tạo nên sự khác biệt kéo dài hàng tỷ năm giữa hai bán cầu.
Một vụ va chạm khổng lồ thời kỳ đầu đã định hình nửa xa của Mặt Trăng, theo các mẫu vật do sứ mệnh Hằng Nga 6 thu thập. Ảnh: NASA/JPL-Caltech
Hình minh họa tàu đổ bộ Hằng Nga 6 của Trung Quốc, với các tấm pin Mặt Trời và mô-đun mang mẫu vật đặt phía trên. Ảnh: CAST/Xinhua
