Các rãnh gấp nếp hình thành trong khoảng 160 triệu năm trở lại cho thấy Mặt Trăng gần đây vẫn còn hoạt động địa chất.
Ảnh: LeonardoFernndezLzaro / Getty Images
Từ quan sát vùng tối có những nét gấp nếp do Mặt Trăng dần co lại, ta có thể cho rằng hoạt động địa chất vẫn xảy ra trên vệ tinh này. Đó là kết luận của các nhà thiên văn học sau khi phát hiện 266 “rãnh gấp” ở khu vực bình nguyên núi lửa bên vùng tối Mặt Trăng và nhận ra chúng đều hình thành trong 160 triệu năm trở lại đây.
Jaclyn Clark, nhà thiên văn tại Đại học Maryland, phát biểu trong một thông cáo: “Biết được Mặt Trăng còn hoạt động địa chất hay không sẽ giúp chúng tôi định vị được chỗ thích hợp cho các phi hành gia, thiết bị, và cơ sở hạ tầng hạ cánh.”
Đến nay, chúng ta đã tìm hiểu rõ các rãnh gấp ở vùng sáng Mặt Trăng - phần bề mặt lúc nào cũng quay về phía Trái Đất. Vùng sáng có “chị Hằng chú Cuội” - tạo thành từ các mảng tối rộng lớn, còn có tên gọi là “biển Mặt Trăng”.
Những “biển” này thực chất là các bình nguyên hình thành bởi dung nham đông cứng lại từ 3,2 đến 3,6 tỷ năm trước, lúc núi lửa còn hoạt động. Lõi Mặt Trăng dần nguội đi cũng là lúc hoạt động nủi lửa dừng và tắt hẳn, Mặt Trăng cũng bắt đầu co lại. Chuyển động này khiến đá basalt - đá núi lửa sẫm màu - xô lại thành các rãnh gấp. Rãnh gấp bên vùng sáng vô cùng lớn, kéo dài hàng trăm kilomet và cao cả trăm mét. Chúng là bằng chứng hùng hồn cho lực địa chất cực mạnh trên vệ tinh tự nhiên duy nhất của Trái Đất.
Trong khi biển Mặt Trăng chiếm 31% bề mặt vùng sáng, các bình nguyên dung nham nguội tương tự chỉ chiếm 1% bề mặt vùng tối. Giới địa chất hành tinh vẫn chưa biết được đâu là nguyên nhân gây ra chênh lệch trên. Theo một giả thuyết đề xuất, trước đây rất lâu từng có tiểu hành tinh rộng 700 km mang theo nhiều đồng vị phóng xạ đâm sầm vào vùng sáng, bắn nhiều mảnh đất đá sang vùng tối, làm bề mặt bên đó dày lên, không cho núi lửa phun xuyên qua. Trong khi đó, các đồng vị phóng xạ vương vãi trên vùng sáng bắt đầu phân rã và làm tan chảy lớp đất đá bề mặt, tạo điều kiện thuận lợi cho dung nham trào ra bên ngoài.
Ảnh chụp Lòng chảo Atiken ở cực nam Mặt Trăng cho thấy một số biển Mặt Trăng bên vùng tối. Trong khi vùng sáng (nằm phía bên phải bức hình này) cho thấy cả một vùng rộng lớn là biển Mặt Trăng - Ảnh: NASA
Kết quả là vùng tối có rất ít “biển”, nên cũng không có nhiều rãnh gấp nếp bằng vùng sáng. Song, phân tích các ảnh do camera góc hẹp trên Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt Trăng của NASA, Clark cùng hai cộng sự Cole Nypaver và Thomas Watters từ Viện Smithsonian tại thủ đô Washington, D.C., đã xác định được 266 rãnh gấp bên vùng tối. Những phân tích này được công bố trên tạp chí “The Planetary Science Journal” hôm 21/01/2025.
Rãnh gấp vùng tối nhìn chung nhỏ hơn rãnh gấp vùng sáng. Chiều rộng và chiều dài trung bình lần lượt chỉ vào khoảng 100 mét và 1 km. Chúng xuất hiện thành các cụm 10-40 rãnh ở biển Mặt Trăng vùng tối, vốn đã có diện tích nhỏ hơn rất nhiều so với các biển ở vùng sáng. Nhưng tuổi thọ các rãnh này mới là điểm đáng chú ý. Tuy được cho là hình thành cùng lúc với các rãnh gấp vùng sáng, rãnh gấp vùng tối nhìn trẻ hơn rất nhiều.
Để dự đoán gần đúng độ tuổi của chúng, giới địa chất phải dùng cách gián tiếp như đếm số hố va chạm. Phương pháp này dựa trên 2 giả định: các đặc điểm địa chất càng lâu đời càng có nhiều hồ va chạm so với những đặc điểm địa chất trẻ hơn; các đặc điểm địa chất trẻ hơn có xu hướng đè lên hay cắt xuyên qua các hố va chạm nhiều hơn là các đặc điểm cao tuổi.
Theo đó, độ tuổi trung bình của các rãnh gấp vùng tối rơi vào khoảng 84-160 triệu năm. Điều đó cũng có nghĩa núi lửa bên vùng tối hoạt động khá gần đây, chỉ trong khoảng 1 tỷ năm. Nếu không, độ tuổi các rãnh gấp phải lớn hơn con số ước tính. Clark kết luận: “Giới khoa học trước đây tin rằng các hoạt động địa chất trên Mặt Trăng kết thúc khoảng 2,5 tỷ năm trước, hay thậm chí là từ 3 tỷ năm trước. Nhưng, ta có thể thấy những vận động kiến tạo từ 1 tỷ năm đổ lại, mà chúng rất có thể vẫn còn tiếp diễn đến ngày hôm nay.”
Kết luận trên khớp với bằng chứng tìm thấy từ năm 2020. Tàu Thường Nga 5 của Trung Quốc mang về Trái Đất mẫu đất đá thu được từ khu vực núi lửa Mons Rümker vùng Oceanus Procellarum (tên tiếng Việt: Đại dương Bão tố) - biển Mặt Trăng lớn nhất bên vùng sáng. Phân tích cho thấy một số hạt thuỷ tinh do núi lửa phun lên bề mặt Mặt Trăng có tuổi thọ chỉ khoảng 123 triệu năm, sai số 15 triệu năm.
Nếu đúng là các hoạt động địa chất vẫn diễn ra trong thời gian gần đây, Mặt Trăng rất có thể co lại vì nhiệt từ lõi thất thoát ra ngoài bề mặt theo đường núi lửa; đồng thời, những hoạt động ấy nhiều khả năng vẫn đang tiếp diễn. Vận động co lại của Mặt Trăng có lẽ đã dẫn tới hiện tượng động đất mà các địa chấn kế (do phi hành gia Apollo để lại) ghi nhận được. Nếu đủ mạnh, động đất có thể gây nguy hại cho các phi hành gia thám hiểm Mặt Trăng, thế nên họ phải tránh một số khu vực nhất định có nguy cơ rung chuyển.
Huỳnh Trọng Nhân
(Lược dịch)