Buzz
Vào ngày 24 tháng 9 năm 2023, sau một quá trình chuẩn bị kéo dài, NASA đã đưa thành công các mẫu vật từ Bennu trở lại Trái Đất. Ngay lập tức, các nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu những mẫu vật quý báu này.
Vào tối ngày 31 tháng 3 năm 1965, bầu trời trên vùng núi, sông băng và rừng vân sam gần thị trấn Revelstoke, British Columbia, Canada, bỗng sáng rực khi một quả cầu lửa lao xuống. Đó là khoảnh khắc thiên thạch Revelstoke vào khí quyển, bốc cháy dữ dội và để lại những mảnh vỡ rải rác trên mặt đất.
Một phần của thiên thạch đã rơi xuống hồ, nơi lớp băng mùa đông giữ lại, ngăn không cho nó chìm sâu xuống nước. Nhờ đó, các nhà khoa học có cơ hội nghiên cứu mẫu vật quý giá, mang trong mình dấu vết của vũ trụ từ hàng tỷ năm trước.
Gần 60 năm sau, sứ mệnh vũ trụ OSIRIS-REx của NASA tiếp tục câu chuyện khi mang về Trái Đất mẫu vật từ tiểu hành tinh Bennu, một vật thể có thành phần giống thiên thạch Revelstoke. Những phân tích mới từ mẫu Bennu không chỉ giúp hiểu rõ hơn về lịch sử hệ Mặt Trời mà còn hé lộ manh mối về sự hình thành sự sống trên hành tinh chúng ta.
Những nhà khoa học tham gia nghiên cứu này là những người đã dành cả sự nghiệp nghiên cứu thiên thạch. Họ làm việc tại các bộ sưu tập đá vũ trụ tại Viện Smithsonian ở Washington, DC và Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở London, nơi lưu giữ nhiều mẫu vật không gian. Cả hai nơi này luôn mơ ước có cơ hội nghiên cứu một tiểu hành tinh giống Revelstoke, nhưng thay vì chờ đợi một thiên thạch rơi xuống, họ đã tham gia vào một sứ mệnh vũ trụ để thu thập mẫu vật từ không gian.
Hơn hai mươi năm trước, NASA bắt đầu dự án OSIRIS-REx với mục tiêu đưa tàu vũ trụ đến tiểu hành tinh Bennu, thu thập mẫu đá và mang về Trái Đất. Sau nhiều năm, vào ngày 24 tháng 9 năm 2023, mẫu vật quý giá này đã trở về. Ngay khi mẫu Bennu được đưa vào phòng thí nghiệm, các nhà khoa học ngay lập tức bắt tay vào phân tích, tìm kiếm những dấu hiệu giải mã nguồn gốc sự sống.
Để hiểu một tiểu hành tinh, trước tiên chúng ta cần nghiên cứu thiên thạch, những mảnh vỡ từ các tiểu hành tinh hoặc các vật thể ngoài Trái Đất khác đã rơi xuống hành tinh của chúng ta. Những tiểu hành tinh như Bennu là các khối đá hoặc kim loại quay quanh Mặt Trời, và khi một phần của chúng rơi vào Trái Đất, chúng trở thành thiên thạch. Một loại thiên thạch đặc biệt, gọi là chondrite CI, chứa những thành phần hình thành từ thời kỳ đầu của hệ Mặt Trời, và được bảo tồn gần như nguyên vẹn suốt hàng tỷ năm.
Thiên thạch Revelstoke thuộc nhóm CN chondrite, một loại gần giống với chondrite CI. Các thành phần hóa học của CN chondrite được cho là tương đồng với thành phần của hệ Mặt Trời sơ khai. Điều này giúp các nhà khoa học sử dụng chúng làm chuẩn mực để so sánh với các vật thể khác trong vũ trụ. Các thiên thạch này cũng chứa đất sét giàu nước, hình thành khi băng tan trong lòng một tiểu hành tinh cổ đại. Đặc biệt, chúng chứa nhiều hợp chất hữu cơ prebiotic – tiền thân của sự sống.
Chính vì những đặc điểm này, OSIRIS-REx đã chọn Bennu làm mục tiêu thu thập mẫu. Với sự phong phú về hợp chất hữu cơ và nước, Bennu có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình hình thành sự sống trên Trái Đất. Khi mẫu Bennu được đưa về phòng thí nghiệm, các nhà khoa học nhanh chóng nhận thấy nó có thành phần tương tự chondrite CI, bao gồm đất sét giàu nước, sunfua, cacbonat và oxit sắt. Tuy nhiên, một phát hiện bất ngờ đã khiến họ ngạc nhiên: mẫu vật từ Bennu chứa một nhóm khoáng chất cực kỳ hiếm gặp trong thiên thạch.
Những khoáng chất này bao gồm natri cacbonat, sunfat, clorua, florua, kali clorua và magiê photphat. Những khoáng chất này không hình thành đơn giản do phản ứng giữa nước và đá, mà chỉ xuất hiện khi nước bay hơi. Trên Trái Đất, các khoáng chất tương tự được tìm thấy trong các hồ cổ đại đã khô cạn, chẳng hạn như hồ Searles ở California. Điều này gợi ý rằng cách đây 4,5 tỷ năm, tiểu hành tinh mẹ của Bennu có thể là một thế giới ngập tràn nước, nơi những túi nước ngầm bay hơi dần dần, để lại lớp khoáng chất mà chúng ta thấy trong mẫu Bennu ngày nay.
Các nhà khoa học tin rằng tiểu hành tinh mẹ của Bennu có thể đã vỡ ra từ 1 đến 2 tỷ năm trước, và các mảnh vỡ sau đó kết tụ lại để tạo thành Bennu. Điều thú vị là các khoáng chất bay hơi như natri cacbonat cũng đã được tìm thấy trên hành tinh lùn Ceres và trong các chùm vật chất phun ra từ mặt trăng Enceladus của sao Thổ. Điều này gợi ý rằng các quá trình địa chất từng xảy ra trên Bennu không phải là duy nhất, mà có thể là điều phổ biến trong toàn bộ hệ Mặt Trời.
Một thách thức trong nghiên cứu là các khoáng chất này rất dễ bị phân hủy khi tiếp xúc với nước, thậm chí chỉ với một lượng hơi nước nhỏ trong không khí Trái Đất. Một số mẫu Bennu đã bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với không khí, khiến chúng mất đi một số khoáng chất quý giá. Tuy nhiên, may mắn thay, phần lớn mẫu vật được lưu trữ trong môi trường nitơ khô, ngăn không cho nước làm thay đổi thành phần ban đầu của chúng.
Một trong những phát hiện quan trọng khác từ Bennu là sự hiện diện của amoniac - một hợp chất quan trọng trong quá trình hình thành axit amin, thành phần cơ bản của protein. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn phát hiện ra năm loại nucleobase, những hợp chất tạo nên DNA và RNA. Điều này có nghĩa là Bennu không chỉ mang nước và khoáng chất mà còn có thể chứa những thành phần quan trọng trong việc hình thành sự sống.
Các nhà khoa học giả thuyết rằng hàng tỷ năm trước, những tiểu hành tinh như Bennu có thể đã va chạm với Trái Đất sơ khai, mang theo các hợp chất thiết yếu cho sự sống. Khi những mảnh thiên thạch giàu hợp chất hữu cơ rơi xuống đại dương nguyên thủy, chúng có thể đã trở thành những viên gạch đầu tiên xây dựng nền tảng sinh học trên hành tinh của chúng ta.
Nếu không có những cuộc bắn phá này, Trái Đất có thể đã không nhận được các hợp chất cần thiết để hình thành sự sống. Và nếu điều đó xảy ra, khi những mảnh vỡ của thiên thạch Revelstoke rơi xuống vào năm 1965, có lẽ chúng đã không gặp phải một thế giới xanh tươi với những dòng sông băng và rừng vân sam, mà chỉ là một vùng đất cằn cỗi, không sự sống. Những phát hiện từ OSIRIS-REx không chỉ mở ra cánh cửa về quá khứ xa xôi của hệ Mặt Trời, mà còn giúp chúng ta tưởng tượng những điều kiện có thể đã tạo ra sự sống trên hành tinh xanh này.
