Tàu vũ trụ của NASA trả về mẫu tiểu hành tinh lớn nhất trong lịch sử, hé lộ cảnh tượng phi thường 4,5 tỷ năm trước

Lịch sử của Hệ Mặt Trời là một bí ẩn không dễ khám phá, bởi vì Hệ Mặt Trời đã rất lâu đời và các thiên thể khác nhau trong Hệ Mặt Trời đã trải qua nhiều thay đổi và va chạm trong một thời gian dài, dẫn đến sự mất mát hoặc nhầm lẫn rất nhiều thông tin về chúng. 

Vì vậy, để hiểu được quá khứ của Hệ Mặt Trời, chúng ta cần tìm kiếm một số vật liệu cổ xưa có thể bảo tồn được, những vật liệu này giống như hóa thạch của Hệ Mặt Trời và có thể ghi lại một số thông tin, manh mối quan trọng về Hệ Mặt Trời. 

May mắn thay, những vật chất như vậy vẫn nằm rải rác ở mọi ngóc ngách của Hệ Mặt Trời, tiêu biểu nhất trong số đó là một số tiểu hành tinh. Tiểu hành tinh là những thiên thể nhỏ quay quanh Mặt Trời, kích thước của chúng dao động từ vài mét đến hàng trăm km, được hình thành cùng thời gian với Hệ Mặt Trời, bề mặt và bên trong của chúng không trải qua nhiều thay đổi nên có thể bảo quản vật liệu và thông tin lâu đời nhất trong Hệ Mặt Trời.

Để khám phá bí mật của các tiểu hành tinh này, NASA đã phóng tàu thăm dò mang tên OSIRIS-REx vào năm 2016. Mục tiêu của nó là một tiểu hành tinh có tên Bennu. 

Bennu là một tiểu hành tinh giàu carbon có thể mang theo các hợp chất hữu cơ có cùng độ tuổi với Hệ Mặt Trời của chúng ta, là những khối xây dựng cơ bản của sự sống. Nhiệm vụ của OSIRIS-REX là thu thập một số mẫu từ bề mặt của Bennu và sau đó mang chúng về Trái Đất để phân tích và nghiên cứu chuyên sâu hơn. 

Vào ngày 24 tháng 9 năm 2023, Osiris đã trả thành công khoảng 250 gam mẫu Bennu về Trái Đất, đây là mẫu lớn nhất được mang về từ một tiểu hành tinh trong lịch sử loài người. Việc lấy mẫu này có ý nghĩa to lớn đối với sự hiểu biết của chúng ta về lịch sử và tương lai của Hệ Mặt Trời cũng như việc tìm ra manh mối về sự sống.

Tiểu hành tinh Bennu là một thiên thể rất kỳ diệu, nó không chỉ là đại diện cho vật chất lâu đời nhất trong Hệ Mặt Trời mà còn là một tiểu hành tinh giàu carbon, có thể mang theo các hợp chất hữu cơ có cùng độ tuổi với Hệ Mặt Trời, hoặc thậm chí nguyên liệu ban đầu cho sự sống. 

Nó giống như một con quay, có đường kính khoảng 492 mét, quỹ đạo của nó cũng rất đặc biệt, quay quanh Mặt Trời trong khoảng 435 ngày và tiếp cận Trái Đất cứ sau 6 năm 1 lần. Các nhà khoa học đã tính toán rằng tiểu hành tinh Bennu có khoảng 1/1750 khả năng va chạm với Trái Đất trong 300 năm tới, đây là một trong những tỷ lệ va chạm cao nhất được biết đến hiện nay. 

Sau hơn hai năm bay, Osiris đã đến gần Bennu thành công vào năm 2018. Việc quan sát và lập bản đồ chi tiết về Bennu bắt đầu. Một nhiệm vụ kéo dài hai năm đã được thực hiện xung quanh nó để tìm ra vị trí lấy mẫu tốt nhất. Tuy nhiên, khi tàu thăm dò chạm tới tiểu hành tinh, những gì nó nhìn thấy rất khác so với những dự đoán trước đó. 

Đặc tính bề mặt của Bennu ban đầu được cho là tương tự như một tiểu hành tinh khác - Itokawa, nghĩa là được tạo thành từ cát mịn và sỏi, nhưng bề mặt thực tế của Bennu được bao phủ bởi những tảng đá xốp lớn, có kích thước từ vài mét đến hàng chục mét, tạo ra một thách thức lớn đối với việc lấy mẫu. 

Sau nhiều lần quan sát và phân tích, nhóm nghiên cứu cuối cùng đã chọn được địa điểm có tên "Nighthawk" làm điểm lấy mẫu. "Nighthawk" nằm ở bán cầu bắc của tiểu hành tinh Bennu, là một miệng núi lửa nhỏ có đường kính khoảng 16 mét, được bao quanh bởi đá và mảnh vụn. Địa điểm này được cho là một trong những khu vực nguyên sơ nhất trên Bennu, có thể bảo tồn vật chất từ Hệ Mặt Trời sơ khai. 

Tuy nhiên, địa điểm này cũng đặt ra những thách thức lớn vì đây là một không gian rất nhỏ và máy dò phải kiểm soát vị trí và tốc độ của nó rất chính xác để tránh va chạm với các chướng ngại vật xung quanh.

Vào ngày 20 tháng 10 năm 2020, tàu thăm dò Osiris bắt đầu nỗ lực lấy mẫu mang tính lịch sử. Tàu thăm dò bắt đầu hạ xuống từ quỹ đạo cách Bennu khoảng 1,6 km. Sau 4 giờ bay chậm, cuối cùng nó đã chạm thành công vào bề mặt Bennu lúc 6:12 chiều giờ địa phương. 

Do lực tác động quá mạnh, một số tảng đá đã xuất hiện mẫu bị kẹt ở mép nắp thiết bị, khi một số mẫu trôi vào không gian, nhóm nghiên cứu đã hành động ngay để bảo quản an toàn các mẫu còn lại trong viên nang. 

Sau khi hoàn tất việc lấy mẫu, Osiris không quay trở lại Trái Đất ngay mà tiếp tục tiến hành quan sát và đo đạc gần Bennu trong một khoảng thời gian. Ngày 10 tháng 5 năm 2021, Osiris bắt đầu hành trình quay trở lại Trái Đất. Sau hai năm bay, Osiris đã phóng thành công viên nang mẫu vào ngày 24 tháng 9 năm 2023 và hạ cánh xuống địa điểm thử nghiệm ở Utah, NASA ngay lập tức phái trực thăng vận chuyển nó đến Trung tâm Vũ trụ Johnson ở Houston, nơi có phòng thí nghiệm Clean chuyên dụng. để xử lý và phân tích các mẫu tiểu hành tinh.

Khi mở viên nang, các nhà khoa học đã vô cùng ngạc nhiên khi thấy số lượng mẫu vượt xa mong đợi, lên tới khoảng 250 gram, đây là mẫu lớn nhất được mang về từ một tiểu hành tinh trong lịch sử loài người. Những mẫu vật này rất có giá trị đối với cộng đồng khoa học, chúng có thể chứa những vật liệu nguyên thủy từ những ngày đầu của Hệ Mặt Trời, hoặc có thể chứa các phân tử hữu cơ hoặc thậm chí là tiền thân của sự sống. 

Thông qua phân tích hóa học, vật lý và sinh học của các mẫu này, các nhà khoa học dự kiến sẽ tiết lộ nguồn gốc và sự tiến hóa của Hệ Mặt Trời cũng như cách sự sống ra đời và phân bố trong Hệ Mặt Trời. Ngoài ra, những kết quả nghiên cứu này cũng sẽ cung cấp những thông tin quan trọng để chúng ta hiểu và ngăn chặn các tiểu hành tinh có thể tác động đến Trái Đất. 

NASA có kế hoạch bảo quản những mẫu này ít nhất 150 năm để các nhà khoa học tương lai có thể nghiên cứu chúng bằng những kỹ thuật tiên tiến hơn. Đồng thời, NASA cũng sẽ chia sẻ những mẫu này với các cơ quan vũ trụ ở các nước khác, chẳng hạn như Hayabusa 2 của Nhật Bản cũng mang về các mẫu từ một tiểu hành tinh khác là Ryugu, NASA và Nhật Bản sẽ trao đổi mẫu từ hai sứ mệnh để so sánh và xác thực chéo.

Sứ mệnh OSIRIS là một kỳ tích khác trong hành trình khám phá không gian của con người, không chỉ đánh dấu một tầm cao mới trong công nghệ vũ trụ mà còn cung cấp cho các nhà khoa học những vật liệu quý giá để nghiên cứu Hệ Mặt Trời và sự sống. Những vật liệu này có thể tiết lộ lịch sử cổ xưa của Hệ Mặt Trời, những bí ẩn của sự sống và có lẽ cả chính chúng ta. 

Tham khảo: Zhihu