Tiết lộ bí mật từ thiên thạch 12 triệu năm tuổi rơi xuống Trái Đất
Một thiên thạch 12 triệu năm tuổi rơi xuống Trái Đất chứa tới 2.600 hợp chất hữu cơ ngoài vũ trụ. Các nhà khoa học tin rằng chúng có thể là nguồn gốc của sự sống trên hành tinh.
Thiên thạch được gọi là Hamburg được radar thời tiết phát hiện trên bầu trời Ontario, Canada vào tháng 1/2018. Dữ liệu từ radar đã giúp các nhà khoa học nhanh chóng xác định vị trí của nó để thu thập trước khi bị ô nhiễm bởi các yếu tố của Trái Đất.
“Radar thời tiết có nhiệm vụ phát hiện mưa đá, do đó những mảnh thiên thạch khi rơi xuống bầu khí quyển sẽ được radar phát hiện. Điều đó giúp chúng tôi tìm thấy nó rất nhanh”, phó giáo sư Philipp Heck, người phụ trách nghiên cứu thiên thạch tại Bảo tàng Field ở Chicago, Mỹ nói với CNN.
Thiên thạch Hamburg được thu thập chưa đầy 2 ngày sau khi nó rơi xuống Trái Đất. Thợ săn thiên thạch Robert Ward đã tìm thấy mảnh vỡ đầu tiên của nó nằm trên bề mặt bị đóng băng của hồ Strawberry, gần Hamburg, bang Michigan, Mỹ.
Ward và nhà sưu tập tư nhân Terry Boudreaux đã tặng thiên thạch cho Bảo tàng Field để nghiên cứu.
Món quà vô giá từ không gian
“Thiên thạch này rất đặc biệt, vì nó rơi xuống một hồ nước đóng băng và được thu thập nhanh chóng. Nó rất nguyên sơ. Chúng tôi có thể nhận thấy các khoáng chất không bị thay đổi nhiều và sau đó phát hiện nó chứa một kho hợp chất hữu cơ ngoài Trái Đất phong phú. Những hợp chất tương tự có thể đã được đưa đến Trái Đất thời sơ khai và đóng góp vào quá trình hình thành các thành phần của sự sống”, phó giáo sư Heck nói.
Quả cầu lửa rơi xuống bang Michigan, Mỹ năm 2018 chứa đựng nhiều bí mật thú vị. Ảnh chụp màn hình.
Nghiên cứu của Bảo tàng Field được công bố trên tạp chí khoa học Meteoritics & Planetary hôm 27/10. Các nhà nghiên cứu đến từ 24 tổ chức khoa học đã cùng nhau phân tích nó.
Video đang HOT
“Khi thiên thạch được đưa đến Bảo tàng Field, tôi đã dành cả những ngày cuối tuần để phân tích nó. Tôi rất hào hứng muốn tìm hiểu xem nó là thiên thạch loại nào và có gì trong đó. Với mỗi thiên thạch rơi xuống, có thể là một cái gì đó hoàn toàn mới và bất ngờ”, Jennika Greer, đồng tác giả nghiên cứu nói.
Nhờ được thu thập nhanh chóng, thiên thạch Hamburg gần như còn nguyên sơ và chưa bị phong hóa bởi các yếu tố trên Trái Đất. “Việc phục hồi nhanh chóng thiên thạch Hamburg là sự kiện rất đáng chú ý”, phó giáo sư Heck nói.
Các nhà khoa học tin rằng thiên thạch Hamburg được tách ra từ tiểu hành tinh mẹ khoảng 12 triệu năm trước. Nó du hành xuyên không gian cho đến khi rơi xuống Trái Đất. Phân tích của các nhà khoa học cho thấy nó đã tiếp xúc với tia vũ trụ khi chu du trong 12 triệu năm.
Phó giáo sư Heck cho biết thiên thạch có nguồn gốc từ một tiểu hành tinh được hình thành cách đây 4,5 tỷ năm, khoảng 20 triệu năm sau khi Hệ Mặt Trời được hình thành. Các nhà khoa học phát hiện tới 2.600 hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ tiểu hành tinh mẹ.
Nguồn gốc chất hữu cơ trên Trái Đất?
“Thiên thạch này cho thấy sự đa dạng cao các chất hữu cơ. Điều đó dẫn đến quá nhiều sự phấn khích, mọi người đều muốn áp dụng kỹ thuật riêng để nghiên cứu. Chúng tôi có một bộ dữ liệu toàn diện và bất thường cho thiên thạch này”, nhà nghiên cứu Greer nói.
Các nhà khoa học đến từ 24 tổ chức đã cùng nhau phân tích các mẫu vật của thiên thạch Hamburg. Ảnh: Lisa Deluca.
Các thiên thạch giàu chất hữu cơ được các nhà khoa học gọi là chondrite H4. Các tàu thăm dò của Mỹ và Nhật Bản cũng đang tiếp cận các tiểu hành tinh để thu thập mẫu vật tương tự.
“Thực tế thiên thạch chondrite bình thường này rất giàu hợp chất hữu cơ, hỗ trợ cho giả thuyết rằng các thiên thạch đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các hợp chất hữu cơ cho Trái Đất thời sơ khai. Các thiên thạch đã rơi xuống hành tinh chúng ta trong suốt lịch sử Trái Đất, cũng như trước khi sự sống hình thành và có thể mang đến các thành phần xây dựng sự sống trên Trái Đất”, phó giáo sư Heck nói.
Chất hữu cơ trong thiên thạch đã từng được đốt nóng lên tới 648 độ C, trong khi nó vẫn là một phần của tiểu hành tinh mẹ. Điều này thực sự đã làm giảm sự đa dạng của các hợp chất hữu cơ trong thiên thạch từ hàng triệu xuống còn vài nghìn.
Tuy vậy, phó giáo sư Heck vẫn bị sốc bởi có rất nhiều hợp chất hữu cơ vẫn còn trong thiên thạch, bất chấp những thay đổi do nhiệt độ mà nó đã trải qua. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy hydrocacbon, cũng như các hợp chất hữu cơ chứa lưu huỳnh và ni tơ.
“Cần phải nghiên cứu nhiều hơn nữa để hiểu rõ hơn về con đường hóa học riêng lẻ của hợp chất hữu cơ khác nhau và những tác động trong quá trình du hành vũ trụ của nó”, phó giáo sư Heck nói.
Thiên thạch Hamburg có thể so sánh với các mẫu vật được thu thập bởi tàu thăm dò Hayabusa2 của Cơ quan Thám hiểm vũ trụ Nhật Bản và sứ mệnh OSIRIS-Rex của Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA). Mẫu vật đầu tiên từ tiểu hành tinh Ryugu sẽ được Hayabusa2 chuyển đến Trái Đất vào tháng 12. Trong khi mẫu vật từ tiểu hành tinh Bennu sẽ được NASA đưa về Trái Đất vào năm 2023.
“Chúng tôi tiếp tục tìm kiếm các thiên thạch mới rơi xuống Trái Đất. Mỗi thiên thạch đều đáng được nghiên cứu, vì nó cung cấp góc nhìn độc đáo về hệ Mặt Trời và có thể làm sáng tỏ lịch sử của nó cũng như nguồn gốc của chúng ta”, phó giáo sư Heck nói.
Thiên thạch rơi xuống nước Mỹ có thể chứa "nguồn gốc của sự sống"
Thiên thạch rơi xuống hồ nước đóng băng ở Michigan cách đây hai năm đang làm sáng tỏ vai trò quan trọng của những tảng đá này trong việc cung cấp các khối xây dựng cơ bản cho sự sống trên Trái đất.
Hình ảnh thiên thạch Hamburg được phát hiện chưa đầy hai ngày sau khi rơi xuống một hồ nước đóng băng ở Michigan.
Khi thiên thạch rơi xuống hành tinh của chúng ta vào ngày 16 tháng 1 năm 2018, với tốc độ đạt gần 60.000 km/h, quả cầu lửa sáng của nó có thể được nhìn thấy tại Mỹ. Vụ việc đã thu hút sự quan tâm của hàng trăm nhân chứng và đã được ghi lại bởi nhiều camera an ninh.
Một cuộc đua đã diễn ra để lấy được thiên thạch càng nhanh càng tốt. Nguyên nhân bởi nếu có thể tiếp xúc với nước, thiên thạch sẽ bị ô nhiễm, ngăn cản các nhà khoa học nghiên cứu đá khi nó tồn tại trong không gian.
Không chỉ thế sự phục hồi của các hợp chất hữu cơ ngoài Trái đất nguyên sơ rất quan trọng không bị nhiễm bẩn, tức là các phân tử dựa trên cacbon hình thành bên trong tiểu hành tinh mẹ của đá.
"Ngay sau khi gặp nước, kim loại bắt đầu gỉ sét và các khoáng chất như olivine bị biến đổi. Nước cũng mang các chất gây ô nhiễm qua nhiều vết nứt thường xuyên qua các thiên thạch. Các vết nứt hình thành khi thiên thạch bị đẩy ra khỏi tiểu hành tinh mẹ trong một sự kiện va chạm trước đó", Philipp Heck, người phụ trách tại Bảo tàng Field ở Chicago cho biết.
Sử dụng radar thời tiết của NASA, những người săn tìm thiên thạch đã theo dõi vận tốc và quỹ đạo của thiên thạch, cho phép họ xác định chính xác vị trí có khả năng xảy ra của vật thể rơi. Trong vòng chưa đầy 48 giờ, một thợ săn thiên thạch cá nhân có tên Robert Ward đã tìm thấy một mảnh thiên thạch nặng khoảng 22 gram nằm yên trên hồ Strawberry đóng băng gần Hamburg, Michigan.
Ward và nhà sưu tập tư nhân Terry Boudreaux đã quyết định nhanh chóng tặng và giao mảnh thiên thạch Hamburg cho Bảo tàng Field ở Chicago.
Heck, phó giáo sư tại Đại học Chicago, cho biết. "Hamburg là một trong số rất ít thiên thạch nhanh chóng được phục hồi từ bề mặt đóng băng và giao cho các tổ chức khoa học. Đó là điều làm cho thiên thạch này trở nên đáng chú ý."
Một số mảnh nhỏ khác thuộc cùng một thiên thạch đã được tìm thấy trong cùng ngày, trong khi 13 mảnh khác được tìm thấy trong vòng hai tuần sau vụ rơi.
Hiện đang sở hữu mảnh thiên thạch vô giá, Heck cùng với sinh viên của Đại học Chicago đã bắt tay vào nghiên cứu nó. Họ sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm radar thời tiết, kính hiển vi, quang phổ, các loại khối phổ khác nhau, từ kế và quét CT.
Thiên thạch Hamburg được xếp vào nhóm H4 chondrite tương đối hiếm vì chỉ có 4% tổng số thiên thạch rơi xuống Trái đất thuộc nhóm này. H4 chondrite rất thú vị vì chúng bị thổi hơi nóng trong khi phóng ra từ tiểu hành tinh mẹ của chúng. Điều đó có nghĩa là một số thành phần ban đầu, chẳng hạn như chondrules vẫn được bảo tồn và có thể nhìn thấy được.
Việc tìm kiếm nhanh chóng thiên thạch đã được đền đáp vì nhóm nghiên cứu có thể phân tích được sự đa dạng cao của các hợp chất hữu cơ không bị nhiễm bẩn.
Những thiên thạch như thế này có thể giúp giải thích cách những hợp chất này đến Trái đất trong thời kỳ nguyên thủy của nó. Điều quan trọng hơn, những hợp chất này không phải là một dạng của sự sống ngoài Trái đất, cũng không phải là dấu ấn sinh học, nhưng chúng tạo thành một số thành phần cơ bản từ đó sự sống có thể xuất hiện hơn 3 tỷ năm trước.
Tổng cộng nhóm nghiên cứu đã tìm thấy 2.600 hợp chất hữu cơ khác nhau trong thiên thạch Hamburg. Những hợp chất này hình thành trong tiểu hành tinh mẹ ngay sau khi nó hình thành, khi nó vẫn còn nóng do bồi tụ và từ sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ vẫn còn tồn tại trong Hệ Mặt trời sơ khai. Mặc dù có một số thiên thạch, như carbonaceous chondrite giàu chất hữu cơ hơn hàng nghìn lần, nhưng thực tế là thiên thạch chondrite thông thường này rất giàu chất hữu cơ cung cấp hỗ trợ cho giả thuyết rằng thiên thạch đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp các hợp chất hữu cơ cho Trái đất sơ khai.
Thiên thạch Hamburg nhanh chóng được phục hồi nên nó bị nhiễm bẩn tối thiểu, nhưng Heck cho biết các mẫu thực sự không bị ô nhiễm duy nhất sẽ là những mẫu được thu thập trực tiếp từ các tiểu hành tinh, chẳng hạn như các mẫu gần đây được tàu vũ trụ OSIRIS-REx của NASA và tàu thăm dò Hayabusa2 của JAXA.
Tiểu hành tinh được đặt tên theo vị thần Hỗn Loạn bỗng đổi hướng, tăng tốc lao về Trái Đất Một tiểu hành tinh lớn bằng 3 sân bóng đá mà các nhà thiên văn học từng tưởng rằng không có khả năng va phải Trái Đất bỗng nhiên đổi hướng và tăng tốc, tiến thẳng đến hành tinh của chúng ta. Điều này khiến nhiều người đặt câu hỏi: Năm 2020 còn những chuyện gì nữa đây? Sau đại dịch COVID-19 cùng...