Mảng thiên thạch rời Trái Đất, chu du hệ Mặt Trời 10.000 năm bỗng trở về nhà?
Kiểm tra ban đầu cho thấy khối đá khác thường có cùng thành phần hóa học như đá núi lửa trên Trái Đất.
Khối đá màu nâu đỏ sẫm, được phát hiện ở sa mạc Sahara, Morocco vài năm trước có thể là một mảnh đá từ Trái Đất đã bị bắn vào vũ trụ, trôi dạt trong không gian hàng nghìn năm trước khi quay trở lại trong trạng thái gần như nguyên vẹn. Nếu giả thuyết này chính xác, đây sẽ là thiên thạch đầu tiên từng rời khỏi Trái Đất và quay lại. Nghiên cứu về hiện tượng này được công bố tại một hội nghị địa hóa học quốc tế vào năm 2023, theo Space đưa tin hồi tháng 7/2023.
Kiểm tra ban đầu cho thấy khối đá này có thành phần hóa học giống như đá núi lửa trên Trái Đất. Tuy nhiên, một số nguyên tố trong nó đã biến đổi thành dạng nhẹ hơn, chỉ hình thành khi tương tác với tia vũ trụ năng lượng cao trong không gian. Đây là một trong những bằng chứng quan trọng cho thấy khối đá này đã từng ở ngoài Trái Đất.
Theo nhà địa vật lý Jérôme Gattacceca, trưởng nhóm nghiên cứu từ Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp, mật độ đồng vị của khối đá "quá cao để có thể giải thích bằng các quá trình xảy ra trên Trái Đất". Thiên thạch này đã được đặt tên là Tây Bắc châu Phi 13188 (NWA 13188).
Gattacceca và nhóm của ông tin rằng khối đá đã bị bắn vào không gian sau khi một tiểu hành tinh rơi xuống Trái Đất khoảng 10.000 năm trước. Các nhà địa chất học loại trừ khả năng nó bị bắn lên từ một vụ phun trào núi lửa, bởi vụ phun trào lớn nhất trong lịch sử gần đây, tại Hunga Tonga-Hunga Ha'apai chỉ đạt độ cao 58 km, còn rất xa mới tới rìa khí quyển Trái Đất.
Sau khi vượt qua lớp bảo vệ khí quyển, NWA 13188 đã chịu tác động từ tia vũ trụ – các hạt năng lượng cao được phát ra từ các ngôi sao nổ xa xôi, di chuyển với tốc độ ánh sáng xuyên qua hệ Mặt Trời . Các chùm tia này đã để lại những dấu vết đồng vị đặc trưng như beryllium-3, helium-10 và neon-21 trên thiên thạch. Ở NWA 13188, mức độ các đồng vị này cao hơn bất kỳ loại đá nào trên Trái Đất, nhưng thấp hơn so với các thiên thạch khác, cho thấy khối đá này có thể đã tồn tại từ 2.000 đến vài chục nghìn năm trong quỹ đạo quanh Trái Đất trước khi quay lại khí quyển.
Bằng chứng thứ hai tiết lộ hành trình bay vào không gian của khối đá này chính là lớp vỏ bóng loáng, được gọi là vỏ nhiệt hạch. Lớp vỏ này hình thành khi một thiên thể bay qua khí quyển Trái Đất trong quá trình rơi xuống.
Albert Jambon, một giáo sư người Pháp đã nghỉ hưu từ Đại học Sorbonne, Paris, đã mua viên thiên thạch NWA 13188 nặng 0,6 kg tại một buổi trưng bày khoáng sản và đá quý hàng năm lớn nhất châu Âu ở Sainte Marie aux Mines, Pháp.
Thiên thạch này được bán bởi một nhà buôn người Morocco, có khả năng đã mua nó từ bộ lạc du mục Bedouin, những người nổi tiếng chuyên thu thập các viên đá kỳ lạ ở Sahara. Vì thế, địa điểm chính xác mà NWA 13188 rơi xuống sau khi trở lại Trái Đất vẫn là một bí ẩn. Hai năm trước, Jambon đã hợp tác với Gattacceca, một chuyên gia phân loại thiên thạch cho các nhà sưu tập tư nhân.
Phân tích ban đầu về NWA 13188 của nhóm nghiên cứu chưa đủ thuyết phục các nhà địa chất học khác, vì kết quả này không thể loại trừ khả năng khối đá có nguồn gốc từ Trái Đất. Nhóm của Gattacceca cũng chưa xác định được niên đại của thiên thạch - một yếu tố quan trọng để xác định nguồn gốc của nó. NWA 13188 thuộc nhóm achondrite, loại thiên thạch thường có tuổi đời khoảng 4,5 tỷ năm. Tuy nhiên, nếu NWA 13188 thực sự là đá trên Trái Đất, thì chắc chắn nó sẽ trẻ hơn rất nhiều.
Một vấn đề khác khiến các nhà khoa học băn khoăn là hiện không có miệng hố va chạm lớn nào trên Trái Đất khớp với khung thời gian được đề cập trong nghiên cứu. Gattacceca và các cộng sự ước tính rằng, nếu có một tiểu hành tinh đường kính khoảng 1 km đâm vào Trái Đất cách đây 10.000 năm, thì phải tồn tại một miệng hố rộng khoảng 20 km. Trong số 200 miệng hố va chạm được biết đến, chỉ có 50 miệng hố có kích thước tương tự, và tất cả đều có tuổi đời ít nhất vài triệu năm.
Sa mạc Sahara, nơi phát hiện thiên thạch NWA 13188, là nơi tồn tại 12 miệng hố va chạm đã được ghi nhận. Trong số đó, chỉ có một miệng hố có đường kính 18 km và ít nhất 120 triệu năm tuổi, theo dữ liệu từ Cơ sở dữ liệu va chạm Trái Đất. Mặc dù có khả năng còn hàng chục miệng hố va chạm khác trên lục địa châu Phi đang chờ được xác nhận, các nhà nghiên cứu cho rằng những miệng hố có niên đại khoảng 10.000 năm rất khó có thể bị bỏ sót.
Khi tiểu hành tinh va chạm với Trái Đất, nó truyền động lượng mạnh mẽ xuống bề mặt, gây ra áp suất và nhiệt độ tăng cao đến mức cực hạn, khiến đá bị nóng chảy. Những khu vực gần miệng hố lớn sẽ trở nên cực kỳ nóng, theo Ludovic Ferrière, người quản lý bộ sưu tập đá tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở Vienna, Áo.
Ngoài ra, các phép đo quan trọng khác cần được thực hiện bao gồm dữ liệu về lượng chấn động mà viên đá đã hấp thụ trong vụ va chạm ban đầu. Những đặc điểm này có thể được xác định qua những thay đổi vĩnh viễn trong vi cấu trúc của các tinh thể khoáng chất tạo nên khối đá.
