Tại Lễ khởi động các hoạt động của Ngày Vũ trụ Trung Quốc lần thứ 11 diễn ra ngày 24/4 tại Thành Đô, tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc, Cục Vũ trụ quốc gia Trung Quốc đã công bố kết quả nghiên cứu mới nhất về các mẫu vật từ Mặt trăng do tàu thăm dò Hằng Nga-5 đem về.
Theo đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện hai loại khoáng vật Mặt trăng mới, cả hai đều đã được Ủy ban Khoáng vật mới, Danh pháp và Phân loại thuộc Hiệp hội Khoáng vật học quốc tế phê chuẩn, lần lượt được đặt tên là Changesite-(Mg) (Magnesium Changesite) và Changesite-(Ce) (Cerium Changesite).
Đây là loại khoáng vật Mặt trăng mới thứ hai và thứ ba được các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện sau khoáng vật Changesite-(Y) phát hiện năm 2022, đồng thời cũng là loại khoáng vật mới thứ 7 và thứ 8 trên thế giới được tìm thấy trong các mẫu vật Mặt trăng được mang về Trái đất.
Những "đặc sản" tinh xảo từ Mặt trăng
Cả Changesite-(Mg) và Changesite-(Ce) đều thuộc nhóm khoáng vật phosphate đất hiếm. Chúng ẩn mình trong lớp bụi mịn của đất Mặt trăng với cấu trúc tinh thể tinh xảo và độc đáo, không có khoáng vật tương ứng hoàn toàn giống hệt trên Trái đất, xứng đáng là những "đặc sản" thực thụ của Mặt trăng.
Chúng cùng thuộc nhóm Merrillite với khoáng vật Changesite-(Y) đã phát hiện trước đó. Nhóm khoáng vật này thường thấy trong các mẫu vật từ Mặt trăng, Sao Hỏa và tiểu hành tinh, nhưng thể hiện sự đa dạng về thành phần và phân bố không đồng đều trên các thiên thể như Trái đất. Phát hiện lần này cung cấp bằng chứng khoáng vật học quan trọng để nghiên cứu về thành phần vật chất, sự tiến hóa địa chất và nguồn gốc của Mặt trăng.
Changesite-(Mg) giúp ta hiểu thêm về "tiền kiếp và hậu vận" của Mặt trăng
Nhóm nghiên cứu đất Mặt trăng thuộc Viện Nghiên cứu địa chất Uraniumi Bắc Kinh (thuộc Tổng công ty Hạt nhân quốc gia Trung Quốc - CNNC) do nhà khoa học Lý Tử Dĩnh dẫn đầu đã phát hiện ra Changesite-(Mg). Khoáng vật này tồn tại dưới dạng tinh thể cột ngắn, chủ yếu sinh ra bên trong các mảnh vụn đá bazơ từ mẫu khoan của tàu Hằng Nga-5, với kích thước hạt khoảng 2 đến 30 micromet.
Theo nhà nghiên cứu Cát Tường Khôn, cấu trúc của Changesite-(Mg) rất độc đáo với vị trí M trong cấu trúc tinh thể chủ yếu là Magie. Kích thước của nó cực nhỏ, chỉ bằng 1/3 đến 1/30 đường kính một sợi tóc người, không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhóm nghiên cứu đã phải sàng lọc qua vô số hạt đất Mặt trăng, phân tích từng hạt một và thực hiện nhiều phép so sánh trước khi xác định được thành phần khác biệt với các khoáng vật đã biết trong kho dữ liệu khổng lồ.
Quá trình thử nghiệm cũng vô cùng khắt khe. Các nhà nghiên cứu chỉ tìm thấy duy nhất một tinh thể đơn lý tưởng rộng 20 micromet. "Mẫu vật phải được di chuyển giữa nhiều thiết bị đo lường chính xác. Trong quá trình thao tác, chúng tôi phải nín thở và xử lý cực kỳ cẩn thận, vì sợ rằng chỉ một hơi thở cũng có thể thổi bay 'kho báu Mặt trăng' này mà không để lại dấu vết," nhà nghiên cứu Cát Tường Khôn chia sẻ. Và việc sử dụng kính hiển vi điện tử quét chùm ion hội tụ để chiết tách tinh thể đơn có độ khó tương đương với một ca phẫu thuật vi phẫu.
Changesite-(Ce): Tinh thể giàu nguyên tố đất hiếm nhẹ
Trong khi đó, Changesite-(Ce) do nhóm nghiên cứu của Viện sĩ Hầu Tăng Khiêm thuộc Học viện Khoa học địa chất Trung Quốc dẫn đầu phát hiện. Ông cho biết, khoảng vật này được tìm thấy đồng thời trong mẫu vật do Hằng Nga-5 mang về và trong một thiên thạch Mặt trăng rơi xuống lãnh thổ Trung Quốc. Tinh thể này giàu nguyên tố đất hiếm nhẹ.
Viện sĩ Hầu Tăng Khiêm cũng cho biết, nếu như các mẫu vật do tàu Apollo của Mỹ thu được vốn giàu đất hiếm nặng thì mẫu vật do Hằng Nga-5 mang về lại giàu đất hiếm nhẹ. Sự khác biệt này cho thấy sự phân hóa rõ rệt giữa các nguyên tố đất hiếm nhẹ và nặng trong quá trình tiến hóa magma của Mặt trăng, cung cấp bằng chứng khoáng vật học then chốt để hiểu về cơ chế kết tinh bên trong hành tinh này.
Những khám phá này không chỉ làm phong phú thêm các loại khoáng vật trong tự nhiên mà còn cung cấp dữ liệu cơ bản để đánh giá tiềm năng tài nguyên đất hiếm trên Mặt trăng và việc sử dụng tài nguyên tại chỗ trong tương lai.
