Một thiên thạch màu hồng được phát hiện giữa sa mạc Sahara, thuộc Mali, đang giúp các nhà khoa học hé mở những bí ẩn về Sao Hỏa cách đây hơn 4,1 tỷ năm. Kết quả nghiên cứu cho thấy mẫu đá này từng tương tác với nước khi còn nằm sâu dưới bề mặt hành tinh Đỏ, cung cấp thêm bằng chứng cho giả thuyết Sao Hỏa thời kỳ sơ khai có môi trường khác xa vùng đất khô lạnh như ngày nay.
Thiên thạch có tên Teghaza 001, được tìm thấy năm 2022 gần làng Bir Chali, cách địa điểm này khoảng 34 km. Mẫu vật được phát hiện dưới dạng 8 mảnh, có tổng trọng lượng gần 800 gram; mảnh lớn nhất có kích thước tương đương nắm tay. Tên gọi Teghaza 001 được đặt theo vùng đồng muối ở Mali, nơi phát hiện ra nó.
Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Science ngày 29/10, Teghaza 001 có nguồn gốc từ lớp vỏ Sao Hỏa và hình thành cách đây ít nhất 4,1 tỷ năm. Đây là một trong khoảng 435 thiên thạch có nguồn gốc từ hành tinh Đỏ từng được tìm thấy trên Trái đất, đồng thời thuộc nhóm chỉ có 3 mẫu vật được xác định có niên đại từ giai đoạn rất sớm trong lịch sử địa chất Sao Hỏa.
Điểm đặc biệt của Teghaza 001 nằm ở cấu trúc và thành phần khoáng vật. Các nhà nghiên cứu phát hiện trong mẫu đá những tinh thể zircon chứa uranium. Bằng cách phân tích sự phân rã của uranium thành chì theo thời gian, họ có thể xác định tuổi của các tinh thể và qua đó tìm hiểu lịch sử hình thành của thiên thạch.
Nhà khoa học Yang Liu thuộc Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết ban đầu nhóm nghiên cứu chưa nhận ra giá trị đặc biệt của mẫu vật. Chỉ sau khi phân tích kỹ cấu trúc và khoáng chất, họ mới phát hiện đây là một mẫu đá Sao Hỏa rất khác biệt.
Các nhà khoa học tại Đại học New Mexico (UNM) đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhận diện thiên thạch. Carl Agee, Giám đốc Viện Nghiên cứu Thiên thạch của trường, là người nhận thấy những đặc điểm bất thường về kết cấu, khoáng vật và thành phần hóa học của mẫu đá sau khi nó được đưa về phân tích.
Cùng với cộng sự Karen Ziegler, ông sử dụng thiết bị phân tích vi dò điện tử và phương pháp nghiên cứu đồng vị oxy tại UNM để khảo sát mẫu vật. Nhóm nghiên cứu nhận thấy thiên thạch có hàm lượng mangan oxit cao ở một số khu vực, một hợp chất cũng được các xe tự hành trên Sao Hỏa tìm kiếm khi khảo sát những môi trường có khả năng thuận lợi cho sự sống.
Agee ví mẫu vật như một mảnh đá được mang về từ một vùng địa chất trên Sao Hỏa cách đây hàng tỷ năm, giúp con người có cơ hội quan sát trực tiếp những gì từng diễn ra trên hành tinh này.
Dấu tích nước trên Sao Hỏa cách đây hơn 4,1 tỷ năm
Một trong những phát hiện đáng chú ý nhất từ Teghaza 001 là bằng chứng cho thấy nước từng thấm sâu vào lớp vỏ Sao Hỏa. Phân tích thành phần hóa học, khoáng vật và các đồng vị oxy, hydro cho thấy mẫu đá đã tiếp xúc với nước trong quá trình nguội đi và kết tinh dưới bề mặt hành tinh.
Cụ thể, nước có thể đã thấm xuống những lớp đá sâu hơn, sau đó tương tác với vật chất nóng chảy có nguồn gốc từ lớp phủ Sao Hỏa. Quá trình này để lại dấu vết trong thành phần khoáng vật của thiên thạch. Theo các nhà nghiên cứu, những bằng chứng từ đồng vị hydro trong phosphate và đồng vị oxy trong khoáng chất cho thấy nước dạng lỏng đã hiện diện trên bề mặt Sao Hỏa từ hơn 4,1 tỷ năm trước.
Nhà khoa học Yang Liu nhận định Teghaza 001 là “nhân chứng” của thời kỳ Sao Hỏa có thể ấm và ẩm ướt hơn phần lớn lịch sử sau này. Trong khi đó, Lee Saper, đồng tác giả nghiên cứu thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA, cho rằng những phát hiện mới củng cố giả thuyết Sao Hỏa sơ khai từng có các thành phần và điều kiện cần thiết để duy trì sự sống.
Tuy nhiên, ông nhấn mạnh kết quả này không trực tiếp trả lời câu hỏi liệu sự sống có từng tồn tại trên Sao Hỏa hay không. Mẫu thiên thạch chỉ cung cấp thêm dữ liệu về môi trường có khả năng hỗ trợ sự sống, chứ không phải bằng chứng về sự sống ngoài Trái đất.
Các nhà khoa học gọi giai đoạn địa chất sớm nhất của Sao Hỏa, khoảng 4,5-4,1 tỷ năm trước, là thời kỳ Pre-Noachian. Đây có thể là khoảng thời gian hành tinh Đỏ còn duy trì khí quyển dày hơn, có nước trên bề mặt và điều kiện môi trường ít khắc nghiệt hơn hiện nay. Nếu sự sống vi sinh vật từng xuất hiện trên Sao Hỏa, đây là một trong những giai đoạn đáng chú ý để giới khoa học tìm kiếm dấu vết.
Hành trình từ Sao Hỏa đến sa mạc Sahara
Teghaza 001 còn mang đến manh mối về một khu vực trên Sao Hỏa mà các nhà khoa học chưa có nhiều mẫu vật để nghiên cứu. Thành phần khoáng vật và hóa học của thiên thạch khác biệt so với phần lớn những thiên thạch Sao Hỏa đã biết. Dựa trên dữ liệu quan sát từ quỹ đạo, nhóm nghiên cứu xác định 13 địa điểm có đặc điểm tương đồng với mẫu đá này.
Một số vị trí được cho là nằm ở vùng cao nguyên phía nam Sao Hỏa, có thể gần lòng chảo Hellas, một trong những hố va chạm lớn nhất trên hành tinh. Dù vậy, các nhà khoa học chưa thể xác định chính xác nơi Teghaza 001 hình thành.
Theo NASA, thiên thạch có nguồn gốc từ lớp vỏ Sao Hỏa, được tạo thành từ magma nguội dần và kết tinh. Sau đó, một vụ va chạm lớn đã hất văng khối đá khỏi bề mặt hành tinh, đưa nó vào không gian. Trên hành trình trôi dạt, vật thể đi vào quỹ đạo Trái đất, xuyên qua khí quyển và rơi xuống sa mạc Sahara. Thời điểm chính xác thiên thạch đáp xuống Trái đất hiện vẫn chưa được xác định.
Các nhà nghiên cứu kỳ vọng việc tiếp tục phân tích Teghaza 001 sẽ giúp làm rõ hơn cách nước và đá tương tác trên Sao Hỏa thời kỳ đầu, đồng thời cung cấp dữ liệu để lựa chọn những khu vực phù hợp cho các nhiệm vụ thám hiểm trong tương lai.
Với giới khoa học, giá trị của mẫu vật không chỉ nằm ở tuổi đời hơn 4,1 tỷ năm, mà còn ở những dấu tích địa chất được bảo tồn bên trong. Từ một khối đá nhỏ tìm thấy giữa sa mạc, các nhà nghiên cứu có thêm cơ hội nhìn lại thời kỳ Sao Hỏa còn rất khác với hành tinh khô cằn mà con người biết đến ngày nay.
Giả Hủ
Theo NASA, Reuters, UNM.edu
