Sau khi mở hộp chứa mẫu vật từ tiểu hành tinh Bennu, các nhà khoa học đã có một phát hiện đầy bất ngờ: dấu vết của các hợp chất chỉ có thể hình thành khi nước bay hơi. Kết quả nghiên cứu vừa được công bố trên Nature vào ngày 29/1, mang đến những hiểu biết quan trọng về quá khứ của tiểu hành tinh này cũng như nguồn gốc nước trong Hệ Mặt Trời.
Tim McCoy, chuyên gia từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Smithsonian và là tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ: “Chúng tôi có hàng trăm năm kinh nghiệm nghiên cứu thiên thạch, nhưng chưa ai từng quan sát thấy một số khoáng chất như vậy trước đây. Khi lần đầu tiên nhìn thấy chúng qua kính hiển vi, tôi gần như không tin vào mắt mình.”
Những khoáng chất này chỉ có thể hình thành khi nước muối - một dung dịch nước có hàm lượng muối cao bay hơi. Theo McCoy, sự tồn tại của chúng là bằng chứng cho thấy nước từng xuất hiện trong lịch sử của Bennu, hoặc chính xác hơn là trên tiểu hành tinh mẹ của nó.
Bennu thực chất là một mảnh vỡ từ một tiểu hành tinh lớn hơn, hình thành cách đây khoảng 4,5 tỷ năm và vỡ ra trong vòng 65 triệu năm trở lại đây. Các nhà khoa học cho rằng băng có trong tiểu hành tinh mẹ này đã tan chảy do nhiệt lượng từ quá trình phân rã phóng xạ, tạo thành nước. Nước này không tồn tại trên bề mặt mà nằm trong các túi hoặc mạch nước ngầm bên dưới lớp đá, nơi nhiệt độ có thể đạt mức tương đương nhiệt độ phòng trên Trái Đất.
Dante Lauretta, nhà khoa học đứng đầu sứ mệnh OSIRIS-REx từ Đại học Arizona, nhận định: "Chúng tôi từng nghi ngờ rằng Bennu có thể chứa nước dưới dạng khoáng chất, nhưng không ai ngờ rằng chúng tôi lại tìm thấy bằng chứng rõ ràng cho thấy nước từng tồn tại trên tiểu hành tinh này trong quá khứ."
Một trong những hợp chất đầu tiên được xác định trong mẫu vật của Bennu là natri cacbonat - một khoáng chất chưa từng được tìm thấy trong các thiên thạch trước đây. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu cũng phát hiện tổng cộng 11 hợp chất khác từng tồn tại trong nước muối trước khi kết tinh.
Jason Dworkin, nhà hóa học thiên văn tại NASA, cho biết: “Điều này cực kỳ quan trọng. Nếu nước từng tồn tại trên tiểu hành tinh mẹ của Bennu, rất có thể nó đã tạo điều kiện cho sự hình thành các hợp chất hữu cơ phức tạp - những thành phần quan trọng cho sự sống.”
Phát hiện này làm dấy lên giả thuyết rằng, nếu nước từng xuất hiện trên tiểu hành tinh mẹ của Bennu, nó có thể đã hỗ trợ cho các quá trình hóa học sơ khai của sự sống. Điều này cũng mở rộng khả năng tìm kiếm dấu hiệu của sự sống trên các thiên thể khác như mặt trăng Enceladus của Sao Thổ hay hành tinh lùn Ceres.
Ngoài việc cung cấp manh mối về nước trong vũ trụ, nghiên cứu này còn giúp làm sáng tỏ nguồn gốc của tiểu hành tinh mẹ của Bennu. Theo các nhà khoa học, sự hiện diện của băng cho thấy nó phải hình thành ở khu vực bên ngoài đường tuyết—ranh giới trong Hệ Mặt Trời nơi nhiệt độ đủ thấp để nước đóng băng.
Dworkin giải thích thêm: “Chúng ta đang nhìn vào những mảnh ghép đầu tiên của Hệ Mặt Trời, những khối vật chất đã xây dựng nên Trái Đất. Có thể nước trên hành tinh của chúng ta có nguồn gốc từ những thiên thể giàu nước như Bennu.”
Nếu những thiên thể này không chỉ mang theo nước mà còn chứa các hợp chất hữu cơ, có thể sự sống sơ khai đã bắt đầu hình thành ngay từ trước khi chúng đến Trái Đất.
Những phát hiện lần này cho thấy giá trị đặc biệt của sứ mệnh OSIRIS-REx trong việc thu thập mẫu vật trực tiếp từ Bennu. McCoy nhấn mạnh rằng các khoáng chất này cực kỳ hiếm và không thể phát hiện được nếu chỉ quan sát từ xa. Hơn nữa, một số hợp chất rất dễ bị biến đổi trong điều kiện khí quyển Trái Đất, nên nếu không có quy trình bảo quản nghiêm ngặt, có thể chúng đã bị mất đi trước khi được nghiên cứu.
Lauretta khẳng định: “Đây là lý do tại sao chúng ta phải đưa mẫu vật từ các thiên thể về Trái Đất thay vì chỉ phân tích qua tàu vũ trụ. Có những thứ chỉ có thể được phát hiện khi ta trực tiếp cầm nó trong tay.”
Phát hiện này không chỉ giúp con người hiểu hơn về lịch sử Hệ Mặt Trời mà còn mang đến những manh mối quan trọng về sự hình thành của nước và sự sống trong vũ trụ.
Biên dịch: Thu Hoài
