Sáu bí ẩn lớn này về mặt trăng vẫn chưa được giải đáp, thậm chí 50 năm sau khi Apollo 11 hạ cánh trên mặt trăng

[VNR Content]

Năm nay sẽ đánh dấu kỷ niệm 54 năm Apollo 11 đáp xuống mặt trăng, đây là lần đầu tiên trong lịch sử con người đặt chân lên một thế giới ngoài trái đất. Nhưng vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái đất vẫn là một nơi rất xa lạ đối với chúng ta nửa thế kỷ sau và lịch sử cũng như địa chất của nó vẫn còn là điều khó hiểu - phần lớn là vì chúng ta đã không quay lại kể từ năm 1972.

Tất cả những điều đó đã sẵn sàng thay đổi trong thập kỷ tới khi NASA và các đối tác tăng cường nỗ lực quay trở lại mới, với mục tiêu ở lại vĩnh viễn lần này. Với những cách thu thập dữ liệu mới và các phương pháp mới để phân tích dữ liệu, một số câu hỏi lâu nay của chúng ta có thể sớm có câu trả lời. Dưới đây là tổng hợp của Popsci sáu bí ẩn khoa học lớn nhất về mặt trăng vẫn đang chờ được khám phá.

Nguồn gốc của mặt trăng​

“Câu hỏi cơ bản về cách mặt trăng hình thành, và mối liên hệ của nó với Trái đất như thế nào, thực sự là câu hỏi quan trọng nhất trong những ẩn số”, theo Noah Petro, một nhà khoa học nghiên cứu tại Trung tâm Hàng không Vũ trụ Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland và là nhà khoa học dự án cho Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng. "Mọi thứ khác đến sau đó". Bạn có thể cảm ơn Apollo 11 vì đã cho chúng ta cái nhìn đầu tiên về bí ẩn đó. Sứ mệnh đã mang về những tảng đá mặt trăng nặng 50 pound và bắt đầu nhiều thập kỷ điều tra tập trung vào việc tìm hiểu cách mặt trăng hình thành và phát triển. Petro nói: “Tôi không thể đánh giá thấp tầm quan trọng của việc lấy lại những mẫu đầu tiên đó từ Apollo 11. Chúng đã tạo tiền đề cho toàn bộ hiểu biết của chúng ta về mặt trăng". Đến 2022, Trung Quốc cũng đã lấy được mẫu vật trên mặt trăng về Trái đất và đang nghiên cứu. Các nhà khoa học đã sử dụng chúng để đưa ra mô hình mạnh nhất hiện có: Mặt trăng bắt đầu như một đại dương magma - một quả cầu dung nham nóng chảy khổng lồ - quay quanh Trái đất. Điều này đến lượt nó dẫn đến giả thuyết rằng mặt trăng được sinh ra từ chính Trái đất, khi một va chạm khổng lồ với một vật thể có kích thước bằng sao Hỏa đẩy các mảnh vỡ vào quỹ đạo. Các nghiên cứu sâu hơn về đá cho thấy vật chất hình thành mặt trăng cũng hình thành hành tinh của chúng ta, bổ sung thêm hỗ trợ cho ý tưởng này. Đó là giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất về nguồn gốc của mặt trăng, nhưng nó không có nghĩa là hoàn hảo. Vẫn chưa có cách nào để xác nhận một tác động khổng lồ đã tạo ra mặt trăng và cảm giác của chúng ta về cách đại dương magma nguội dần thành lớp đá xám khô mà chúng ta thấy bây giờ vẫn còn rất mơ hồ. Khoảng 10 năm trước, chúng ta đã phát hiện ra bằng chứng về nước trên mặt trăng - một điều hơi khó dung hòa với giả thuyết vụ va chạm tạo thành mặt trăng. Đi đến tận cùng quá khứ của mặt trăng đòi hỏi loại công việc thực địa mà chúng ta đã thực hiện để làm sáng tỏ lịch sử của chính Trái đất.

Nước trên mặt trăng​

Có nước trên mặt trăng và chúng ta không chỉ nói về việc phun ra một ít H2O giữa các vì sao - chúng ta đang nói về những băng nước có thể nằm ngay dưới bề mặt, đặc biệt là ở các cực của mặt trăng. Nước có thể được thu hoạch để giúp tạo ra một dạng nhiên liệu tàu vũ trụ mới hoặc được sử dụng để giúp duy trì sự sống của một thuộc địa Mặt Trăng trong tương lai. Nhưng làm thế nào lại có nước đá ở đó? Không ai thực sự biết được câu trả lời. Các giả thuyết bao gồm từ các phản ứng thoát khí đẩy nước ở bên trong ra ngoài hướng ra bề mặt, đến các vụ va chạm với thiên thạch và các vụ bắn phá của sao chổi đưa nước từ ngoài không gian đến các tương tác hóa học được xúc tác bởi gió mặt trời. Ông Petro nói: “Chúng ta không biết và chúng ta chắc chắn muốn tìm hiểu".

Động đất trên mặt trăng​

Có những trận động đất xảy ra trên mặt trăng khá thường xuyên - còn được gọi là động đất trên mặt trăng. Các máy đo địa chấn thời Apollo được lắp đặt trên bề mặt đã đo những rung lắc này từ năm 1969 đến năm 1977. Dữ liệu đó đã cho chúng ta thấy rằng mặt trăng là một thiên thể đang hoạt động, khác xa với tảng đá cũ kỹ mà nhiều người cho là vậy. Chúng ta đã biết về một số hiện tượng gây ra những trận động đất này, như giãn nở nhiệt, ứng suất thủy triều gây ra bởi lực hấp dẫn của Trái đất và các tác động của thiên thạch. Nhưng với dữ liệu hạn chế như vậy, chúng ta không hoàn toàn chắc chắn về cách thức hoạt động của các quy trình này và chính xác cách các trận động đất hoạt động. Hơn nữa, có những loại động đất mặt trăng nông hơn mà không có bất kỳ nguyên nhân rõ ràng nào, dường như xảy ra gần đây hơn những trận khác. Ông Petro gợi ý rằng một mạng lưới địa chấn toàn cầu được lắp đặt xung quanh mặt trăng sẽ rất hữu ích trong việc giúp hiểu các cơ chế kích hoạt đằng sau tất cả các hoạt động kiến tạo này. Một mạng lưới như vậy có thể xác định rõ ràng chính xác thời điểm những sự kiện này xảy ra, nguồn gốc của chúng và ảnh hưởng của chúng đối với phần còn lại của mặt trăng. Dữ liệu 50 năm tuổi mà chúng ta đang sử dụng hiện nay sẽ không đủ để cung cấp bất kỳ câu trả lời xác đáng nào.

Khóa thủy triều​

Có một lý do khiến chúng ta chỉ từng nhìn thấy một mặt của mặt trăng. Nó được khóa chặt lại, có nghĩa là chỉ một mặt của mặt trăng hướng về Trái đất. Điều này không phải là hiếm đối với các mặt trăng trong hệ mặt trời của chúng ta, nhưng vẫn chưa rõ chính xác khi nào điều này xảy ra, những điều kiện nào khuyến khích nó và nó xảy ra như thế nào. Bí ẩn về khóa thủy triều này làm dấy lên câu hỏi về nguồn gốc của mặt trăng và những gì đã xảy ra trong lịch sử ban đầu mặt trăng. Đó là một mảnh ghép khác của câu đố 4 tỷ năm. Bí ẩn này không chỉ nằm ở mặt trăng. Khi chúng ta tiếp tục tìm thấy nhiều hành tinh và mặt trăng hơn bên ngoài hệ mặt trời, điều quan trọng là phải tìm ra loại yếu tố nào giúp kích thích các tính năng như khóa thủy triều và quyết định liệu các thế giới có thể sinh sống được, như ngoại hành tinh TRAPPIST-1, có thực sự thích hợp với sự sống hay không.

Sự bất thường ở lưu vực Nam Cực-Aitken​

Một bí ẩn mới xuất hiện gần đây liên quan đến việc phát hiện ra rằng một thứ gì đó khổng lồ đang ẩn nấp bên dưới cực nam của mặt trăng, bên dưới miệng hố va chạm lớn nhất từng được tạo ra trong toàn bộ hệ mặt trời. Các nhà khoa học không biết nó có thể là gì, nhưng chắc chắn nó đủ lớn để ảnh hưởng đến lực hấp dẫn do khối lượng của mặt trăng tác dụng. Các lý thuyết tiền định cho rằng đó là một loại vật thể kim loại nặng nào đó từ một quả đạn đã tác động lên bề mặt cách đây rất lâu, nhưng điều này còn lâu mới chắc chắn. Và thật khó để hiểu khối lượng này đang làm gì lơ lửng dưới lòng đất: Chúng ta biết phần bên trong của mặt trăng vẫn đang hoạt động ở một mức độ nào đó (ví dụ: bánh mặt trăng) và sức nóng lẽ ra phải khiến khối lượng này chuyển động xung quanh thay vì bị mắc kẹt như Han Solo trong cacbonit. Petro nói: “Nó đặt ra những câu hỏi mà chúng tôi chưa thể trả lời. Tôi đã làm việc trong nhiều năm để cố gắng thực hiện một sứ mệnh cùng nhau nghiên cứu và lấy mẫu Lưu vực Aitken, để nghiên cứu nó trực tiếp. Chỉ cần biết tuổi của nó sẽ là một nơi tuyệt vời để bắt đầu”.

Núi lửa trên mặt trăng​

Chúng ta không thấy núi lửa phun trào trên mặt trăng vào những ngày này. Nhưng nghiên cứu cho thấy núi lửa mặt trăng đã hoạt động trong vòng 100 triệu năm qua, và trên quy mô vũ trụ, điều đó cũng có thể xảy ra vào tuần trước. Vấn đề là, chúng ta không biết đủ về núi lửa trên mặt trăng để xác định hoạt động này thực sự như thế nào và nó đã ảnh hưởng gì đến địa chất của mặt trăng. Các loại đá Mặt Trăng khác nhau và các quan sát dựa trên hình ảnh của quỹ đạo mang lại sức nặng cho những nỗ lực khác nhau để giải thích lịch sử này. Một số bề mặt có vẻ trẻ hơn những bề mặt khác và chúng tôi không rõ tại sao. Nếu có thể đánh giá chính xác độ trẻ thực sự của một bề mặt trên mặt trăng, chúng ta có thể sử dụng kiến thức đó để đưa ra dự đoán về độ tuổi của bề mặt trên các thiên thể khác, từ sao Thủy đến MU69. Đổi lại, điều này có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về lịch sử của hệ mặt trời. Mặt trăng thực sự chỉ là một bước nhỏ đối với bước nhảy vọt khổng lồ trong việc làm sáng tỏ nguồn gốc của mọi thứ chúng ta biết.

>> Vũ trụ đã giãn nở trong 13,8 tỷ năm, cho thấy bên ngoài vẫn còn không gian, vậy bên ngoài vũ trụ là gì?​