Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) một lần nữa cho thấy mẫu vật Mặt Trăng mà tàu vũ trụ Hằng Nga 6 của Trung Quốc đem về Trái Đất năm 2024 là một báu vật khoa học vô giá.

Mẫu vật này bao gồm 2 kg đá bụi, là mẫu vật đầu tiên mà nhân loại có được từ "mặt tối" của Mặt Trăng, tức bán cầu không hướng về phía Trái Đất.

Mặt Trăng vốn bị khóa thủy triều với địa cầu, nên chúng ta luôn nhìn thấy chỉ một bán cầu của nó.

Nhưng khoa học phát triển đã giúp nhân loại biết thêm về bán cầu còn lại, và nhận ra một điều vô cùng kỳ lạ: Hai nửa của vệ tinh tự nhiên này rất khác nhau.

Đã có những giả thuyết được đặt ra, bao gồm việc Trái Đất từng có 2 mặt trăng, tức 2 vệ tinh tự nhiên. Nhưng chúng đã va chạm hàng tỉ năm trước, ghép lại và nhờ đó trở thành vệ tinh tự nhiên duy nhất, chiếm giữ luôn tên riêng "Mặt Trăng".

Nhưng trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu từ Viện Địa chất và địa vật lý thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đưa ra một giả thuyết táo bạo khác: Một vụ va chạm kinh khủng khiến cấu trúc mặt tối của Mặt Trăng "lộn ngược" từ trong ra ngoài.

Các nhà nghiên cứu đã so sánh các đồng vị của mẫu đá bazan từ mặt tối với các giá trị đồng vị của đá bazan ở mặt chúng ta vẫn nhìn thấy, được các tàu Apollo của Mỹ và Hằng Nga 5 của Trung Quốc mang về.

Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt. Mẫu từ mặt sáng có tỉ lệ các đồng vị nhẹ hơn của sắt và kali cao hơn so với các đồng vị nặng hơn được tìm thấy ở phía bên kia.

Sự khác biệt này không thể được giải thích bằng hoạt động núi lửa, vì nó không làm thay đổi các đồng vị kali theo cách mà các nhà nghiên cứu quan sát được.

Đồng vị kali từ mẫu của mặt tối chỉ có thể có nguồn gốc từ lớp phủ, là lớp bên dưới lớp vỏ của Mặt Trăng, bị một vụ va chạm làm bốc hơi và tràn lên phía trên.

Toàn bộ lưu vực Nam Cực - Aitken của Mặt Trăng - là nơi mà Hằng Nga 6 đã lấy mẫu - có thể đã được tạo ra do chính vụ va chạm thiên thể làm kali bay hơi.

Vì vậy, có thể suy ra rằng các vụ va chạm tiểu hành tinh cổ xưa là yếu tố then chốt định hình thành phần lớp phủ và vỏ của các thiên thể ngày nay, bao gồm Mặt Trăng và cả Trái Đất.