Thiên thạch đến từ sao Hỏa 'gây choáng' khi có niên đại đến 4,1 tỷ năm

Các nhà nghiên cứu cho biết thành phần của thiên thạch này – được đặt tên là Teghaza 001 – cung cấp cái nhìn sâu sắc về môi trường trong giai đoạn sơ khai của hành tinh láng giềng với Trái Đất. Những bằng chứng mới về sự tồn tại của nước lỏng trên bề mặt sao Hỏa củng cố giả thuyết cho rằng, trong thời kỳ đầu, hành tinh này có thể từng là môi trường thuận lợi cho sự sống vi sinh vật.

Nhà khoa học hành tinh Yang Liu từ Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của Cơ quan Hàng không, vũ trụ Mỹ (NASA) tại California (được quản lý bởi Viện Công nghệ California - Caltech) mô tả thiên thạch này như "một nhân chứng cho thời kỳ mà sao Hỏa có lẽ ấm hơn và ẩm ướt hơn nhiều so với phần lớn lịch sử sau này của nó".

Đặc điểm hóa học của thiên thạch này là một loại đá hạt thô được gọi là đá gabbro – cho thấy nó từng tương tác với nước trong quá trình nguội dần và kết tinh bên dưới bề mặt sao Hỏa. Nó từng là một phần của lớp vỏ sao Hỏa (lớp ngoài cùng của hành tinh), nhưng được hình thành từ magma bắt nguồn từ độ sâu lớn hơn, nằm trong lớp phủ của hành tinh này.

Ngày nay, sao Hỏa là một hành tinh lạnh lẽo, khô cằn và hoang vắng; tuy nhiên, nhiều bằng chứng cho thấy vào hàng tỷ năm trước, nước từng chảy trên bề mặt hành tinh này, tạo thành các dòng sông, hồ nước và thậm chí là một đại dương ở bán cầu bắc.

Teghaza 001 được tìm thấy dưới dạng tám mảnh, trong đó mảnh lớn nhất có kích thước bằng một nắm tay, tại khu vực sa mạc cách ngôi làng Bir Chali của Mali khoảng 34 km. Các khoáng vật chính cấu tạo nên thiên thạch này là fenspat và pyroxene; ngoài ra, nó còn chứa các tinh thể zircon có lẫn nguyên tố uranium. Các nhà nghiên cứu đã xác định niên đại của nó bằng một kỹ thuật dựa trên quá trình phân rã của uranium thành chì theo thời gian.

Cận cảnh thiên thạch Teghaza 001 đến từ Sao Hoả, được tìm thấy ở sa mạc Sahara có tuổi đời hơn 4 tỷ năm - Ảnh: NASA

"Các thiên thạch từ Sao Hỏa là những mẫu vật duy nhất chúng ta có từ hành tinh này. Chúng là cơ sở để chúng ta tìm hiểu về quá trình hình thành và phân tách lớp của Sao Hỏa thời kỳ đầu, đồng thời cho phép chúng ta đánh giá trong phòng thí nghiệm xem liệu Sao Hỏa cổ đại có từng sở hữu các điều kiện phù hợp cho sự sống hay không" - Liu, tác giả chính của một nghiên cứu về thiên thạch này được công bố trên tạp chí Science, cho biết.

"Những thông tin chi tiết mà chúng ta có thể thu thập từ các mẫu thiên thạch này giúp bổ sung và kiểm chứng cho các hoạt động thăm dò Sao Hỏa thông qua vệ tinh, tàu đổ bộ và xe tự hành" - Liu nói thêm.

Theo Liu, những thông tin này cung cấp manh mối về cách quá trình tiến hóa của Sao Hỏa tách biệt khỏi Trái Đất từ ​​thuở sơ khai – thời điểm sự sống bắt đầu hình thành trên hành tinh của chúng ta. Trái Đất, Sao Hỏa và các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời đều được hình thành cách đây khoảng 4,5 tỷ năm.

Chỉ có ba thiên thạch từ Sao Hỏa – trong đó có Teghaza 001 – là có niên đại từ giai đoạn lịch sử sơ khai của hành tinh này. Một trong số đó, được phát hiện tại Nam Cực vào năm 1984, ban đầu được ước tính có tuổi đời khoảng 4,5 tỷ năm, nhưng các phân tích gần đây cho thấy nó có độ tuổi tương đương với Teghaza 001. Theo nghiên cứu mới, Teghaza 001 có khả năng là thiên thạch lâu đời hơn trong hai mẫu vật này.

Các đồng vị (những dạng khác nhau của cùng một nguyên tố) của oxy và hydro có trong thiên thạch cho thấy nước từng thấm sâu vào lớp vỏ hành tinh – tương tự như quá trình diễn ra trên Trái Đất – và hòa trộn với đá nóng chảy từ lớp phủ.

"Nhiều bằng chứng từ Teghaza 001 cho thấy bề mặt Sao Hỏa đã có nước từ hơn 4,1 tỷ năm trước. Điều này được thể hiện qua các đồng vị hydro trong khoáng vật phosphate, cũng như các đồng vị oxy trong các khoáng vật và trong toàn bộ mẫu vật" – nhà nghiên cứu Liu giải thích với Reuters. Nước được xem là thành phần thiết yếu cho sự sống.

"Những phát hiện này củng cố giả thuyết rằng Sao Hỏa thời kỳ đầu từng sở hữu các thành phần và điều kiện cần thiết để duy trì sự sống, tuy nhiên, chúng chưa trực tiếp trả lời câu hỏi liệu sự sống có thực sự tồn tại trên Sao Hỏa hay không" - Lee Saper, nhà khoa học hành tinh và là đồng tác giả nghiên cứu, đến từ Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA cùng Viện BAER tại California, cho biết.

"Tảng đá này giống như một 'bức ảnh' ghi lại khoảnh khắc trong quá khứ, cho thấy sao Hỏa thời kỳ đầu – với khí hậu ẩm ướt hơn và bầu khí quyển dày – từng có khả năng duy trì các điều kiện sống. Tuy nhiên, những điều kiện này đã suy giảm nhanh chóng trong khoảng một tỷ năm đầu tiên kể từ khi sao Hỏa hình thành, dần chuyển sang trạng thái khô cằn và khắc nghiệt như hiện nay" - Saper nhận định.

Ảnh chụp cắt lớp thiên thạch Teghaza 001 - Ảnh: NASA

Còn theo Liu thì thành phần hóa học của thiên thạch Teghaza 001 cho thấy nó khác biệt so với các thiên thạch sao Hỏa khác từng được biết đến. Nhiều khả năng nó có nguồn gốc từ vùng cao nguyên phía nam, có thể là gần lưu vực Hellas – một trong những hố va chạm lớn nhất trên sao Hỏa.

Thiên thạch này có một câu chuyện phía sau đầy kịch tính.

Liu chia sẻ: "Nó bị hất văng khỏi bề mặt sao Hỏa sau một cú va chạm mạnh, rồi bay trong không gian cho đến khi quỹ đạo của nó cắt ngang quỹ đạo Trái Đất. Sau đó, nó tiến vào bầu khí quyển, trở thành một sao băng, và cuối cùng rơi xuống sa mạc Sahara. Chúng ta hiện chưa biết chính xác thời điểm mẫu vật này rơi xuống Trái Đất".