Những phát hiện quan trọng từ tiểu hành tinh Bennu

Các nhà khoa học đã có những phát hiện quan trọng từ mẫu vật của Bennu – một tiểu hành tinh nguyên sơ.

Phân tích ban đầu cho thấy, một số nguyên tố khác nhau có trong mẫu tiểu hành tinh Bennu.

Các nhà khoa học đã có những phát hiện quan trọng từ mẫu vật của Bennu – một tiểu hành tinh nguyên sơ. Theo nhóm nghiên cứu, mẫu vật có thể đóng vai trò là viên nang thời gian từ những ngày đầu trong Hệ Mặt trời của chúng ta.

Mẫu có nồng độ carbon cao

Ông Bill Nelson – quản trị viên NASA cho biết, mẫu từ Bennu gồm đá và bụi, chứa nước cùng một lượng lớn carbon. Điều này cho thấy, các tiểu hành tinh có thể đã mang những khối xây dựng sự sống đến Trái đất.

Trong khi đó, theo Tiến sĩ Jason Dworkin – nhà khoa học dự án OSIRIS-REx tại Trung tâm bay Không gian Goddard của NASA, mẫu này có trọng lượng gần 5% carbon. Điều đó khiến nó trở thành một trong những mẫu có nồng độ carbon cao nhất được nghiên cứu trên một tiểu hành tinh.

“Vượt xa mục tiêu 60 gram của chúng tôi, đây là mẫu tiểu hành tinh giàu carbon lớn nhất từng được đưa về Trái đất. Các phân tử carbon và nước chính xác là những loại vật liệu mà chúng tôi muốn tìm kiếm. Chúng là những yếu tố quan trọng trong sự hình thành hành tinh của chúng ta. Đồng thời, chúng sẽ giúp chúng ta xác định nguồn gốc của những nguyên tố có thể dẫn đến sự sống”, ông Nelson cho biết.

Mẫu được thu thập từ tiểu hành tinh gần Trái đất Bennu 4,5 tỷ năm tuổi vào tháng 10/2020 bởi sứ mệnh OSIRIS-REx của NASA. Mẫu được đưa về Trái đất trong một viên nang vào ngày 24/9, thả từ tàu vũ trụ và hạ cánh xuống sa mạc Utah.

Kể từ đó, các nhà khoa học đã làm việc không ngừng để nghiên cứu lượng vật chất dồi dào và tiến hành phân tích. Kết quả phân tích và cái nhìn đầu tiên về mẫu đã được chia sẻ từ Trung tâm Vũ trụ Johnson ở Houston (Mỹ). Đây là mẫu tiểu hành tinh lớn nhất được đưa về Trái đất.

“Rương kho báu” của vật chất ngoài Trái đất

Các nhà khoa học sẽ phân tích đá và đất trong hai năm tới tại một phòng chuyên dụng bên trong Trung tâm Vũ trụ Johnson. Mẫu cũng sẽ được chia nhỏ và gửi đến các phòng thí nghiệm trên toàn cầu, bao gồm các đối tác sứ mệnh OSIRIS-REx tại Cơ quan Vũ trụ Canada và Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản. Khoảng 70% mẫu sẽ vẫn nguyên vẹn trong kho lưu trữ để các thế hệ tương lai với công nghệ tốt hơn có thể tìm hiểu được nhiều hơn.

Các nhà khoa học đã phân tích một số đá và bụi bằng kính hiển vi điện tử quét. Đồng thời, thực hiện các phép đo hồng ngoại và tiến hành phân tích nguyên tố hóa học. Dante Lauretta – nhà điều tra chính của OSIRIS-REx, giáo sư Khoa học Hành tinh tại Trường Đại học Arizona (Mỹ) cho biết, nhóm cũng sử dụng tia X để tạo ra mô hình 3D của một trong các hạt để tiết lộ thành phần của nó.

Đồng thời, tiết lộ “kho báu khoa học” về hàm lượng carbon và nước. “Phân tích đầu tiên cho thấy, các mẫu chứa nhiều nước ở dạng khoáng sét ngậm nước. Chúng cũng chứa carbon ở cả dạng khoáng chất và phân tử hữu cơ”, ông Nelson cho biết.

Nhóm nghiên cứu đã chia sẻ hình ảnh chi tiết về các hạt tiết lộ khoáng chất đất sét chứa nước. Giáo sư Lauretta cho biết: “Đó là cách chúng tôi nghĩ rằng, nước đã đến Trái đất. Trái đất là một thế giới có thể ở được. Chúng ta có đại dương, hồ, sông và mưa. Đó là vì những khoáng chất đất sét này đã đến Trái đất từ 4 tỷ năm – 4,5 tỷ năm trước, khiến thế giới của chúng ta có thể ở được. Vì vậy, chúng tôi đang thấy cách nước kết hợp với vật liệu rắn”.

Phân tích còn tiết lộ, các khoáng chất sunfua – yếu tố quan trọng đối với sự tiến hóa và sinh học của hành tinh, khoáng chất oxit sắt được gọi là magnetit phản ứng với từ trường và các khoáng chất khác có thể quan trọng đối với quá trình tiến hóa hữu cơ.

Tiến sĩ Daniel Glavin – nhà phân tích mẫu OSIRIS-REx và là nhà khoa học cấp cao tại Trung tâm bay Không gian Goddard của NASA cho biết, nhóm khoa học rất vui khi phát hiện ra chất hữu cơ và lượng carbon dồi dào. Đó vốn là nguyên tố thiết yếu cho mọi sự sống.

“Chúng tôi chỉ mới bắt đầu ở đây, nhưng đã chọn đúng tiểu hành tinh. Không chỉ vậy, chúng tôi còn mang về đúng mẫu. Đây là giấc mơ của một nhà sinh vật học vũ trụ”, ông Glavin chia sẻ. Trong tương lai, nhóm nghiên cứu sẽ xem xét mức độ phát triển hóa học trên Bennu.

Từ đó, xác định liệu các khối xây dựng của sự sống tạo ra peptide hay chuỗi axit amin tạo thành protein. Trong khi đó, theo các nhà khoa học, bên trong mẫu vật là “cả một kho báu chứa vật chất ngoài Trái đất”.

Các nhà khoa học đã tìm thấy bằng chứng của cả carbon và nước trong phân tích ban đầu về mẫu.

Những điều được tiết lộ

Khi tàu vũ trụ OSIRIS-REx tiếp cận gần tiểu hành tinh Bennu ba năm trước, nó đã mở rộng Cơ chế thu mẫu chạm và di chuyển, hay TAGSAM, về phía tiểu hành tinh và bắn một luồng khí nitơ. Vụ nổ khí đã nâng đá và bụi lên cao từ 19 inch (50 cm) bên dưới bề mặt của tảng đá vũ trụ. Mảnh vỡ đó chảy vào đầu TAGSAM. TAGSAM cũng có 24 miếng tiếp xúc bề mặt chạm vào tiểu hành tinh và giữ lại vật liệu hạt mịn.

Giáo sư Lauretta cho biết, thiết bị này đã được tháo ra khỏi vòng chụp, tương tự khi tháo ủng khỏi đồ trượt tuyết. Trong quá trình lấy mẫu ra, vật liệu trượt khỏi nắp TAGSAM – một van kiểm tra được thiết kế để giữ vật liệu bên trong bộ thu mẫu. Ông nói thêm rằng, nắp này gặp khó khăn để đóng lại. Lý do là một số tảng đá đã khiến nắp mở ra sau khi thu thập mẫu vào năm 2020. Những tảng đá dài nhất có kích thước vài cm.

Trong vài tuần tới, nhóm sẽ tiếp tục tháo rời đầu TAGSAM để lấy mẫu số lượng lớn bên trong. Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ có được ước tính chính xác về toàn bộ khối lượng của mẫu. Bụi và đá thu được từ bề mặt Bennu và bên trong tiểu hành tinh có thể tiết lộ lịch sử về cách nó hình thành cũng như phát triển theo thời gian.

Những hiểu biết sâu sắc này cũng sẽ làm sáng tỏ thành phần tổng thể của đá vũ trụ. Điều này có thể giúp NASA xác định cách làm chệch hướng tiểu hành tinh có nguy cơ tác động đến Trái đất trong tương lai.

Vanessa Wyche – Giám đốc Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA cho biết: “Các phòng thí nghiệm đã sẵn sàng cho bất cứ thứ gì Bennu có sẵn cho chúng tôi. Chúng tôi đã có các nhà khoa học và kỹ sư làm việc cùng nhau trong nhiều năm để phát triển công cụ chuyên dụng nhằm giữ nguyên nguyên chất của vật liệu tiểu hành tinh, cũng như quản lý các mẫu. Từ đó, để các nhà nghiên cứu hiện nay và nhiều thập kỷ sau có thể tìm hiểu về món quà quý giá này từ vũ trụ”.