Bí ẩn “lỗ thủng” rộng 1.930 km trên Mặt Trăng

Dữ liệu từ các tàu thăm dò Mặt Trăng cho thấy vệ tinh duy nhất của Trái Đất có tính chất "hai mặt" kỳ lạ, với bán cầu luôn hướng về Trái Đất (mặt sáng) khác biệt hẳn so với bán cầu còn lại (mặt tối).

Trong đó, một vụ va chạm cực mạnh trong quá khứ là giả thuyết được ủng hộ nhất. Một nghiên cứu gần đây cho rằng Trái Đất từng có tới 2 mặt trăng, gồm thiên thể mang tên Mặt Trăng ngày nay và một cái bé hơn, đã bị sáp nhập vào cái lớn.

Công trình vừa được công bố trên tạp chí khoa học Nature thì cho rằng đó là một tiểu hành tinh lớn. Quan trọng hơn, vụ va chạm đã để lại một "kho báu".

Theo Sci-News, hố trũng South Pole - Aitken (SPA) hố va chạm lớn nhất trên Mặt Trăng với bề rộng lên tới 1.930 km theo phương Bắc - Nam và 1.600 km theo phương Đông - Tây.

Hình dạng hơi thuôn dài của hố này cho thấy vật thể từng va chạm với Mặt Trăng - có thể là khoảng 4,3 tỉ năm trước - đã tấn công với góc xéo và bị trượt qua thiên thể.

Các tính toán mới của nhóm tác giả dẫn đầu bởi tiến sĩ Jeffrey Andrews-Hanna từ Đại học Arizona (Mỹ) cho thấy hố trũng này hẹp lại ở phía Nam, gợi ý rằng tiểu hành tinh cổ đại đã trượt từ phía Bắc xuống phía Nam thay vì lao theo hướng ngược lại.

Vì vậy vành phía Nam của SPA có thể là nơi tích tụ nhiều vật chất từ đại dương magma cổ đại từng bao trùm Mặt Trăng nguyên thủy, là thứ mà các nhà khoa học muốn tìm kiếm để hiểu rõ hơn lịch sử và thành phần bên trong thiên thể.

Do đó, vành phía nam SPA mới là nơi mà các sứ mệnh tiếp theo như Artemis của NASA nên lựa chọn để đổ bộ.

Ngoài ra, hố va chạm này cũng chứa đựng đáp án cho một bí ẩn lớn: Mặt xoay về phía Trái Đất của Mặt Trăng cực kỳ giàu KREEP - bao gồm kali, nguyên tố đất hiếm (như thorium và uranium), phốt pho - được cho là vật liệu còn sót lại của đại dương magma cổ đại từng bao phủ thiên thể.

KREEP và các nguyên tố sinh nhiệt tập trung ở mặt sáng, kích hoạt hoạt động núi lửa dữ dội, tạo nên các đồng bằng núi lửa tối màu mà chúng ta vẫn thấy khi nhìn từ Trái Đất.

Trong khi đó, mặt tối của Mặt Trăng vắng KREEP và rất tĩnh lặng.

Các tác giả cho rằng vài tỉ năm trước, khi Mặt Trăng dần nguội đi, hình thành vỏ và lớp phủ, thì phần cuối cùng chưa kết tinh của đại dương magma - vốn giàu KREEP - đã mắc kẹt giữa ranh giới hai lớp này.

Tiểu hành tinh khổng lồ nói trên đập vào mặt tối ngay lúc đó, ép toàn bộ phần đại dương magma còn lỏng ở bên dưới vỏ tràn sang mặt sáng, nơi nó nguội lại và mắc kẹt vĩnh viễn.

Nghiên cứu mới về lưu vực SPA đã tiết lộ một sự bất đối xứng đáng kinh ngạc ủng hộ chính xác kịch bản đó: Lớp vật chất phóng xạ ở phía Tây lưu vực rất giàu thorium phóng xạ, nhưng không có ở sườn phía Đông.

Điều này cho thấy cho thấy cú va chạm SPA đã tạo ra một vết nứt ngay ranh giới nơi vật liệu giàu KREEP của đại dương không còn tồn tại, vì đã bị ép hết sang bên kia.