Kho báu vô giá tái định hình lịch sử Trái Đất sau gần 6 thập kỷ

Khi con tàu Apollo 11 chính thức đáp xuống bề mặt Mặt Trăng vào ngày 20 tháng 7 năm 1969, nó đã đánh dấu một bước ngoặt vĩ đại trong lịch sử khám phá vũ trụ của nhân loại. Dưới góc nhìn của cộng đồng khoa học quốc tế, di sản mang tính đột phá và giàu giá trị lâu dài nhất của toàn bộ chương trình thám hiểm này lại nằm ở những thùng chứa đá xám khiêm tốn được các phi hành gia cẩn thận đóng gói mang trở về Trái Đất.

Trong suốt giai đoạn lịch sử từ năm 1969 đến 1972, chuỗi 6 sứ mệnh đổ bộ thành công của chương trình Apollo đã vận chuyển tổng cộng 382 kg đá và bụi Mặt Trăng về các phòng thí nghiệm trên Trái Đất. Số vật liệu hành tinh này đã ngay lập tức giải quyết triệt để những tranh luận kéo dài nhiều thập kỷ giữa các nhà thiên văn học về nguồn gốc và hình thái tiến hóa địa chất của vệ tinh tự nhiên duy nhất của chúng ta.

Trước khi tàu Apollo 11 cất cánh, thế giới khoa học vẫn chia rẽ sâu sắc xung quanh nhiều giả thuyết: Liệu Mặt Trăng là một thiên thể nguyên thủy hầu như không biến đổi kể từ thời Hệ Mặt Trời sơ khai? Các hố xói sâu trên bề mặt của nó được tạo ra do hoạt động phun trào núi lửa nội tại hay do tác động va chạm từ các vật thể bên ngoài? Và liệu hoạt động địa chất tại đây đã hoàn toàn đóng băng hay vẫn đang âm thầm tiếp diễn?

Những mẫu đá do các phi hành gia mang về đã đưa ra câu trả lời trực tiếp và rõ ràng cho toàn bộ các nghi vấn đó. Chúng hé lộ một thế giới với phần lõi từng sở hữu một đại dương dung nham nóng chảy bao phủ toàn cầu, đồng thời xác nhận rằng các vụ va chạm thiên thạch dữ dội chính là lực lượng chi phối trực tiếp hình thái bề mặt Mặt Trăng.

Quan trọng hơn cả, việc phân tích đồng vị phóng xạ từ các mẫu vật đã giúp giới khoa học xác định độ tuổi chính xác của Mặt Trăng là khoảng 4,5 tỷ năm – một con số có ý nghĩa then chốt đối với niên đại học hành tinh.

Không dừng lại ở đó, việc nghiên cứu các mẫu đất đá Apollo còn mở đường cho sự ra đời của Giả thuyết Va chạm Khổng lồ (Giant Impact Hypothesis) – mô hình lý thuyết hàng đầu hiện nay giải thích về nguồn gốc hình thành của Mặt Trăng.

Theo thuyết này, thay vì được hình thành riêng rẽ rồi vô tình bị lực hấp dẫn bắt giữ, Mặt Trăng thực chất được sinh ra từ chính Trái Đất sau một cuộc va chạm vũ trụ thảm khốc giữa Trái Đất sơ sinh và một hành tinh cổ đại có kích thước bằng Sao Hỏa. Cú va chạm nảy lửa đã bắn tung các lớp vữa nóng chảy vào quỹ đạo, tích tụ lại và ngưng kết thành Mặt Trăng ngày nay.

Phát hiện này đã tái định hình hoàn toàn mối quan hệ giữa hành tinh chúng ta và người bạn đồng hành đêm đêm. Mặt Trăng không còn chỉ là một vật thể vô tình lảng vảng bên cạnh Trái Đất, mà đã chính thức trở thành một di tích lưu giữ phần lịch sử sơ khai nhất của chính ngôi nhà chúng ta.

Nghiên cứu lịch sử thời kỳ đầu của Trái Đất nổi tiếng là một bài toán cực kỳ hóc húa đối với các nhà địa chất. Các hoạt động kiến tạo mảng liên tục, sự phun trào núi lửa cùng quá trình phong hóa tàn phá bởi gió và nước đã liên tục làm mới, xóa bỏ và chôn vùi hầu như toàn bộ các dấu vết địa chất thời kỳ nguyên thủy trên hành tinh xanh.

Trái lại, Mặt Trăng lại là một kho lưu trữ hoàn hảo. Do không có bầu khí quyển và các hoạt động kiến tạo mảng, mọi vụ va chạm thiên thạch hay mọi dòng dung nham tràn qua hàng tỷ năm trước đều được khắc ghi nguyên vẹn trên bề mặt.

Các lớp vết sẹo chồng chéo lên nhau tạo thành một cuốn nhật ký địa chất nhiều tầng có niên đại ngược dòng thời gian về hàng tỷ năm trước – tất cả chỉ nằm đó, yên lặng chờ đợi con người đến thu gom. Như nhà địa chất David Kring từ Viện Mặt Trăng và Hành tinh (LPI) đã nhận định: “Tri thức khoa học mang tính chuyển biến thực sự đang ẩn nấp ngay trong những mẫu vật đó”.

Từ những khối đá xám xịt cách Trái Đất hàng trăm nghìn ki-lô-mét, Tiến sĩ David Kring đã phát triển một giả thuyết chấn động: Mặt Trăng có thể đang lưu giữ bằng chứng về đợt oanh tạc thiên thạch dữ dội từng tấn công Trái Đất vào khoảng 4 tỷ năm trước.

Đợt tấn công từ vũ trụ này xảy ra với tần suất thậm chí còn dồn dập hơn trên Trái Đất, sinh nhiệt lượng khổng lồ làm bốc hơi toàn bộ các đại dương và khiến bề mặt hành tinh trở thành một môi trường diệt chủng, hoàn toàn không thể duy trì sự sống.

Thế nhưng, chính những cú va chạm tàn khốc đó lại vô tình tạo ra các hệ thống nhiệt dịch ngầm rộng lớn dưới lòng đất – môi trường nước nóng giàu khoáng chất đóng vai trò như những “chiếc nôi” lý tưởng cho sự hình thành và tiến hóa sơ khai của những dạng sống đầu tiên trên Trái Đất.

Dù các sứ mệnh đổ bộ của chương trình Apollo đã khép lại từ năm 1972 do những biến động về bối cảnh chính trị và kinh tế thời Chiến tranh Lạnh, các mẫu vật thu được vẫn liên tục cung cấp những phát hiện mới. Lý do là bởi công nghệ phân tích phòng thí nghiệm của con người không ngừng tiến hóa, cho phép trích xuất thêm nhiều dữ liệu chi tiết từ cùng một mẫu đá. “Các mẫu vật Mặt Trăng chính là món quà không ngừng mang lại giá trị”, Tiến sĩ Kring nhấn mạnh.

Hiện nay, giới khoa học toàn cầu đang dồn sự chú ý vào chương trình Artemis của NASA với mục tiêu đưa con người trở lại Mặt Trăng. Các nhà nghiên cứu kỳ vọng các sứ mệnh Artemis sẽ thu thập thêm mẫu vật ở những vùng đất hoàn toàn mới, đặc biệt là khu vực Cực Nam Mặt Trăng.

Việc phân tích các mẫu vật mới này, khi được đối chiếu và kết hợp với bộ sưu tập Apollo có sẵn, hứa hẹn sẽ tạo ra bước nhảy vọt mới trong hiểu biết của nhân loại về Hệ Mặt Trời.

Di sản thực sự của chương trình Apollo không chỉ dừng lại ở những cột mốc chinh phục hay lá cờ cắm trên nền đất xám. Nó nằm ở vài trăm ki-lô-gram đá cổ xưa – thứ đã tái định hình nhận thức của loài người về vũ trụ, đồng thời truyền cảm hứng cho nhiều thế hệ nhà khoa học, kỹ sư và những người theo đuổi ước mơ trên khắp thế giới. Với chương trình Artemis, một thế hệ mới lại đang sẵn sàng để tiếp bước hành trình khám phá ấy.

Tham khảo: Sciencealert