Một mảnh thiên thạch Mặt trăng 2,35 tỷ năm tuổi với nặng 311 gram mới được công bố gần đây tại Hội nghị Hóa học Địa chất Goldschmidt đang làm thay đổi đáng kể nhận thức khoa học về lịch sử địa chất và hoạt động núi lửa trên vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái đất.

Mẫu thiên thạch bazan NWA 16286 từ mặt trăng.

Mảnh đá có tên chính thức là Northwest Africa 16286 (NWA 16286), được phát hiện tại châu Phi năm 2023. Qua phân tích của nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Manchester (Anh), thiên thạch này được xác định là mẫu đá núi lửa trẻ nhất từng được tìm thấy từ Mặt trăng chứa những dấu tích quý giá về hoạt động địa chất kéo dài hơn một tỷ năm.

Quá trình phân tích đồng vị chì trong mẫu vật cho thấy khối đá được hình thành cách đây khoảng 2,35 tỷ năm, một thời điểm nằm giữa tuổi của các mẫu đá thu được từ các sứ mệnh Apollo, Luna, Thường Nga 6 và Thường Nga 5. Điều này giúp lấp đầy khoảng trống gần một tỷ năm trong hồ sơ địa chất của Mặt trăng vốn bị bỏ ngỏ trước đây do thiếu mẫu vật đại diện cho giai đoạn trung gian này.

Theo tiến sĩ Joshua Snape, thành viên nhóm nghiên cứu, khám phá này cung cấp bằng chứng cho thấy Mặt trăng duy trì hoạt động nhiệt bên trong lâu hơn nhiều so với giả thuyết trước đó.

Một phần mỏng của NWA 16286. Các hạt như chiếc kim màu đen là ilmenit.

Theo các nhà khoa học, NWA 16286 thuộc nhóm bazan giàu olivin, một loại đá núi lửa phổ biến chứa các tinh thể olivin lớn, hàm lượng kali cao và tỷ lệ urani/chì bất thường. Đặc điểm này cho thấy nguồn gốc của đá có thể xuất phát từ một khu vực sâu trong Mặt trăng, nơi quá trình sinh nhiệt do phóng xạ phân rã có thể đã kéo dài suốt hàng tỷ năm.

Không giống các mẫu vật thu được từ các sứ mệnh hạ cánh giới hạn về địa điểm, thiên thạch như NWA 16286 được phóng ra không gian do va chạm và rơi xuống Trái đất một cách ngẫu nhiên, mang lại cơ hội tiếp cận vật chất từ các vùng khác nhau trên bề mặt Mặt trăng mà không cần thực hiện các sứ mệnh tốn kém.

Mẫu đá mang dấu vết của một vụ va chạm mạnh trên Mặt trăng với những túi thủy tinh nóng chảy và vết nứt gãy đặc trưng. Sự kiện này không chỉ làm biến đổi cấu trúc đá mà còn giúp nó thoát khỏi Mặt trăng, bay vào không gian và rơi xuống châu Phi.

Hình ảnh điện tử tán xạ ngược của mẫu NWA 16286.

Dù vụ va chạm khiến việc xác định chính xác tuổi trở nên phức tạp, các nhà khoa học vẫn ước tính được tuổi mẫu với sai số khoảng ±80 triệu năm. Đây là một kết quả ấn tượng trong nghiên cứu thiên thạch. 

Nghiên cứu nhận được tài trợ từ Hội Hoàng gia Anh và dự kiến được xuất bản trên tạp chí khoa học chuyên ngành sau khi hoàn tất quá trình bình duyệt vào cuối năm nay. Các nhà khoa học kỳ vọng, phát hiện này sẽ giúp định hướng các sứ mệnh đổ bộ trong tương lai tới những khu vực tiềm năng hơn trên Mặt trăng, từ đó tiếp tục làm sáng tỏ lịch sử địa chất kéo dài và phức tạp của thiên thể gần gũi nhất với Trái đất.