Các nhà khoa học đã tiết lộ rằng những tảng đá bên dưới một ngọn núi lửa cổ xưa ở phía xa của mặt trăng giữ ấm một cách đáng ngạc nhiên, sử dụng dữ liệu từ tàu vũ trụ quay quanh Trung Quốc.

Chúng đề cập đến một phiến đá granit lớn được hóa rắn từ magma trong hệ thống ống dẫn địa chất bên dưới cái được gọi là Khu liên hợp núi lửa Compton-Belkovichi.

Matthew Siegler, một nhà khoa học tại viện khoa học hành tinh có trụ sở tại Tucson, Arizona, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Tôi muốn nói rằng chúng ta đang đóng chiếc đinh vào quan tài của đặc điểm núi lửa thực sự này. “Nhưng điều thú vị là đó là một đặc điểm núi lửa giống như Trái đất.”

Kết quả được đưa ra vào tuần trước Trên tạp chí Nature, ông đã giúp giải thích những gì đã xảy ra từ lâu dưới một phần kỳ lạ của mặt trăng. Nghiên cứu cũng nêu bật tiềm năng khoa học của dữ liệu do chương trình không gian của Trung Quốc thu thập và cách các nhà nghiên cứu ở Hoa Kỳ phải vượt qua các rào cản để sử dụng dữ liệu đó.

Trong nghiên cứu này, Tiến sĩ Siegler và các đồng nghiệp đã phân tích dữ liệu từ các thiết bị vi sóng trên Hằng Nga-1, được phóng vào năm 2007 và Hằng Nga-2, được phóng vào năm 2010, hai tàu vũ trụ của Trung Quốc hiện không còn hoạt động. Vì sự hợp tác trực tiếp giữa NASA và Trung Quốc hiện đang bị Quốc hội cấm và nghiên cứu được tài trợ bởi một khoản trợ cấp của NASA, Tiến sĩ Siegler không thể làm việc với các nhà khoa học và kỹ sư đã thu thập dữ liệu.

“Đó là một hạn chế,” anh ấy nói, “ở chỗ chúng tôi không thể gọi các kỹ sư đã chế tạo thiết bị ở Trung Quốc và nói, ‘Này, chúng tôi nên giải thích dữ liệu này như thế nào?'” “Sẽ thật tuyệt nếu chúng tôi luôn làm việc với các nhà khoa học Trung Quốc về vấn đề này. Nhưng chúng tôi không được phép làm điều đó. Nhưng may mắn thay, họ đã công khai một số cơ sở dữ liệu của mình.”

Anh ấy đã có thể dựa vào chuyên môn của một học giả Trung Quốc, Jianqing Feng, người đã gặp Tiến sĩ Siegler tại một hội nghị. Tiến sĩ Feng đang làm việc trong Dự án Thám hiểm Mặt trăng tại Viện Khoa học Trung Quốc.

“Tôi nhận ra rằng việc kết hợp dữ liệu thăm dò mặt trăng từ các quốc gia khác nhau sẽ giúp chúng ta hiểu sâu hơn về địa chất mặt trăng và dẫn đến những kết quả thú vị”, Tiến sĩ Feng cho biết trong một email. “Vì vậy, tôi bỏ việc ở Trung Quốc, chuyển đến Hoa Kỳ và gia nhập Viện Khoa học Hành tinh.”

Cả hai quỹ đạo của Trung Quốc đều có thiết bị vi sóng, phổ biến trên nhiều vệ tinh thời tiết quay quanh Trái đất nhưng hiếm trên tàu vũ trụ liên hành tinh.

Và do đó, dữ liệu từ Chang’e-1 và Chang’e-2 đã cung cấp một cái nhìn khác về Mặt trăng, đo lưu lượng nhiệt lên tới 15 feet bên dưới bề mặt — và chứng minh là lý tưởng để điều tra sự kỳ lạ của Compton-Pelkovitch.

Nhìn bề ngoài, khu vực này trông không có gì nổi bật. (Nó thậm chí còn không có tên riêng; tên gọi dẫn điện bắt nguồn từ hai miệng hố va chạm gần đó, Compton và Belkovich.) Tuy nhiên, khu vực này đã thu hút các nhà khoa học trong vài thập kỷ.

Vào cuối những năm 1990, David Lawrence, khi đó là nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos, đang nghiên cứu dữ liệu do sứ mệnh Người thăm dò Mặt trăng của NASA thu thập và ghi nhận Một điểm sáng của tia gamma Chụp từ địa điểm này ở phía xa của Mặt trăng. Năng lượng của tia gamma, dạng năng lượng cao nhất của ánh sáng, tương ứng với thorium, là một nguyên tố phóng xạ.

Tiến sĩ Lawrence, một nhà khoa học hành tinh hiện đang làm việc tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins ở Maryland, cho biết: “Đó là một trong những nơi kỳ lạ nổi bật như ngón tay cái về sự phong phú của thorium. “Tôi là một nhà vật lý. Tôi không phải là chuyên gia về địa chất của mặt trăng. Nhưng ngay cả khi là một nhà vật lý, tôi đã thấy điều đó một cách nổi bật và nói, ‘Chà, đây là điều đáng được nghiên cứu thêm.'”

Những khám phá tiếp theo được đưa ra sau khi Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng của NASA xuất hiện vào năm 2009. Bradley L. Jolliffe, giáo sư khoa học trái đất và hành tinh tại Đại học St. Louis ở Washington, đã lãnh đạo một nhóm nghiên cứu. Tôi đã xem những bức ảnh có độ phân giải cao của Compton Belkowitz.

Tiến sĩ Jolliffe cho biết những gì họ nhìn thấy “trông giống miệng núi lửa một cách đáng ngờ”, ám chỉ tàn dư của vành núi lửa. “Nếu bạn cho rằng những đặc điểm này đã hàng tỷ năm tuổi, thì chúng được bảo quản rất tốt.”

Phân tích gần đây hơn do Catherine Shirley dẫn đầuBây giờ tại Đại học Oxford ở Anh, ngọn núi lửa được ước tính là 3,5 tỷ năm tuổi.

Vì đất trên mặt trăng hoạt động như một chất cách nhiệt tốt, làm giảm sự thay đổi nhiệt độ giữa ngày và đêm, phát xạ vi sóng phần lớn phản ánh dòng nhiệt từ bên trong mặt trăng. Tiến sĩ Siegler cho biết: “Bạn chỉ cần đi bộ khoảng hai mét dưới bề mặt để ngừng nhìn thấy sức nóng của mặt trời.

Tại Compton-Belkovitch, dòng nhiệt cao tới 180 milliwatt trên một mét vuông, hoặc gấp khoảng 20 lần độ cao trung bình ở phía xa của mặt trăng. Thang đo này tương ứng với nhiệt độ dưới 10 độ F cách bề mặt khoảng 6 feet, hoặc ấm hơn khoảng 90 độ so với bất kỳ nơi nào khác.

Tiến sĩ Siegler cho biết: “Điều này khiến nó trở nên nóng hơn so với bất kỳ nơi nào khác trên mặt trăng.

Để tạo ra nhiều tia gamma thorium và nhiệt này, Tiến sĩ Siegler, Tiến sĩ Feng và các nhà nghiên cứu khác đã kết luận rằng đá granit, chứa các nguyên tố phóng xạ như thorium, là nguồn có khả năng nhất và chắc chắn phải có rất nhiều.

Tiến sĩ Lawrence, một trong những người đánh giá bài báo trên tạp chí Nature, cho biết: “Dường như nó xác định cụ thể loại vật liệu nào ở bên dưới.

“Đó là phần nổi của tảng băng trôi,” ông nói về sự phát xạ tia gamma ban đầu. “Những gì bạn thấy ở Compton-Belkovich là một dạng biểu hiện bề ngoài của một thứ gì đó lớn hơn nhiều bên dưới.”

Núi lửa có thể nhìn thấy ở những nơi khác trên Mặt trăng. Đồng bằng dung nham hóa rắn – ngựa cái hoặc biển bazan – bao phủ các khu vực rộng lớn trên bề mặt, chủ yếu ở phía gần. Nhưng Compton-Bilkovitch thì khác, tương tự như một số núi lửa trên Trái đất, như Núi Fiji và Núi St. Helens, phun ra nhiều dung nham nhớt hơn.

Đá granit rất hiếm ở những nơi khác trong hệ mặt trời. Trên Trái đất, đá granit hình thành ở các vùng núi lửa nơi lớp vỏ đại dương bị đẩy xuống bên dưới một lục địa do kiến ​​tạo mảng, lực địa chất đẩy xung quanh các phần của lớp vỏ ngoài Trái đất. Nước cũng là một thành phần chính của đá granit.

Nhưng Mặt trăng chủ yếu khô và thiếu các mảng kiến ​​tạo. Đá mặt trăng do các phi hành gia NASA mang về hơn 50 năm trước chỉ chứa một vài hạt đá granit. Nhưng dữ liệu từ các quỹ đạo của Trung Quốc chỉ ra một khối đá granit rộng hơn 30 dặm bên dưới Compton-Belkovitch.

Tiến sĩ Siegler nói: “Bây giờ chúng tôi cần các nhà địa chất tìm ra cách bạn có thể tạo ra loại đặc điểm này trên Mặt trăng mà không cần nước, không cần kiến ​​tạo địa tầng.

Tiến sĩ Jolliffe, người không tham gia nghiên cứu, cho biết bài báo này là một “đóng góp mới rất tốt đẹp”. Anh ấy nói rằng anh ấy hy vọng NASA hoặc một cơ quan vũ trụ khác sẽ gửi tàu vũ trụ đến Compton-Belkovitch để thực hiện các phép đo địa chấn và khoáng vật học.

Một nhiệm vụ như vậy có thể giúp kiểm tra các ý tưởng về cách núi lửa hình thành ở đó ngay từ đầu. Một giả thuyết cho rằng một chùm vật chất nóng bốc lên từ lớp phủ bên dưới lớp vỏ, giống như nó bốc lên dưới quần đảo Hawaii.

Đối với Tiến sĩ Feng, thị thực hiện tại cho phép ông làm việc tại Hoa Kỳ sẽ sớm hết hạn. Anh ấy đang đăng ký một cái mới, điều hướng sự nghiệp khoa học của mình trong bối cảnh tranh cãi địa chính trị giữa Hoa Kỳ và Trung Quốc.

Ông nói: “Chúng tôi đang bắt đầu nghiên cứu các hệ thống granit khả dĩ khác trên mặt trăng. “Ngoài ra, chúng tôi sẽ mở rộng các mô hình của mình để khám phá các mặt trăng băng giá của Sao Mộc. Vì vậy, tôi đang cố gắng ở lại Hoa Kỳ càng lâu càng tốt.”