Membongkar misteri spesimen berusia bilion tahun yang ditemui dari Apollo 17.

(Akhbar Dan Tri) - Satu sampel kecil Bulan, yang tersembunyi selama lebih 50 tahun, ternyata menyimpan rahsia besar.

Kristal sulfur (Imej: visi mineral/iStock/Getty Images Plus).

Pengesanan gelombang kejutan

Para saintis menemui zarah debu troolit (zarah mineral) yang dikumpulkan oleh kapal angkasa Apollo 17 pada tahun 1972. Oleh itu, objek-objek ini mungkin setua, atau lebih tua daripada, Bulan, iaitu peninggalan Sistem Suria awal yang berusia 4.5 bilion tahun.

Saintis planet James Dottin dari Universiti Brown (AS) tidak dapat menyembunyikan rasa terkejutnya: "Fikiran pertama saya ialah, 'Wah, ini tidak mungkin benar.' Kami terpaksa menyemak semula untuk memastikan semuanya betul, dan memang benar. Ini adalah keputusan yang benar-benar menakjubkan."

Semasa tahun 1960-an dan awal 1970-an, angkasawan Apollo NASA membawa pulang sejumlah 382 kg bahan lunar ke Bumi. Walau bagaimanapun, menyedari kemajuan teknologi masa depan, saintis telah menutup beberapa sampel batuan untuk pemeliharaan, menunggu keadaan kajian yang lebih baik.

Salah satu spesimen yang diawet ini telah dikaji oleh saintis planet Dottin dan pasukannya, menggunakan spektrometri jisim untuk menentukan sumber sulfur dalam sampel tersebut.

Sulfur merupakan elemen penting untuk memahami sejarah geologi sesuatu objek. Ia boleh mengikat logam seperti besi, bergerak di antara teras, mantel dan atmosfera planet, serta mengekalkan kesan isotop persekitaran tempat ia terbentuk.

Isotop ialah versi unsur dengan bilangan neutron yang berbeza. Perkadarannya dalam sesuatu bahan berbeza-beza bergantung pada cara bahan tersebut dibuat, sejenis "kod bar kimia" yang boleh digunakan oleh saintis untuk mengesan asal usul, mekanisme pembentukan dan umur sampel.

Sampel daripada prob 73001/2 Apollo 17 mengandungi serpihan troilit, sebatian besi dan sulfur yang biasa ditemui di angkasa lepas.

Dottin dan pasukannya ingin mengkaji nisbah isotop sulfur dalam troolit untuk mengetahui lebih lanjut tentang sejarah Bulan, terutamanya dengan memberi tumpuan kepada zarah-zarah yang kelihatan berasal dari gunung berapi.

Angkasawan Harrison Schmitt di Apollo 17 sedang menggunakan instrumen pengumpulan sampel di Bulan (Foto: NASA).

Penemuan yang tidak dijangka daripada sulfur-33

Beberapa bahagian sampel mempunyai kepekatan sulfur-33 yang sedikit lebih tinggi, corak isotop yang konsisten dengan pembebasan gas gunung berapi, seperti yang diramalkan oleh Dottin dan pasukannya yang mengkaji batuan gunung berapi bulan.

Walau bagaimanapun, bahagian lain sampel menunjukkan sebaliknya: perkadaran isotop sulfur-33 menurun dengan ketara.

"Sebelum ini, mantel bulan dianggap mempunyai komposisi isotop sulfur yang serupa dengan Bumi," jelas Dottin. "Itulah yang saya jangkakan semasa menganalisis sampel ini, tetapi sebaliknya, kami menemui nilai yang sangat berbeza daripada apa yang kami temui di Bumi."

Para saintis tidak pernah melihat spesimen bulan dengan nisbah isotop ini, dan terdapat sangat sedikit cara ia boleh terbentuk.

Tahap pengurangan sulfur-33 ini menunjukkan interaksi antara sulfur dan sinaran ultraungu dalam atmosfera nipis, menimbulkan dua kemungkinan yang menarik. Kedua-duanya menunjukkan troilit ialah mineral purba.

Dua hipotesis tentang asal usul sulfur purba.

Kemungkinan pertama ialah sulfur terbentuk di Bulan itu sendiri, sekitar masa kajian menunjukkan lautan magma yang menutupi Bulan yang baru muncul. Semasa lautan ini menyejuk dan menghablur, sulfur-33 mungkin telah tersejat dari permukaan ke atmosfera primordial Bulan, meninggalkan isotop yang lebih berat.

Hipotesis kedua lebih menarik lagi. Hipotesis utama tentang pembentukan Bulan ialah Bumi purba telah dilanggar oleh objek bersaiz Marikh yang dipanggil Theia semasa huru-hara Sistem Suria awal.

Sesetengah teori mencadangkan bahawa serpihan yang terhasil kekal di orbit Bumi, bergabung untuk membentuk Bulan, manakala sebahagian daripada Theia hilang ke dalam bahagian dalam Bumi.

Tetapi sebahagian daripada Theia mungkin juga kekal di Bulan. Dan para penyelidik mencadangkan bahawa sulfur bulan yang pelik itu mungkin juga berasal dari Theia.

Mustahil untuk mengatakan senario mana yang lebih berkemungkinan, tetapi kita masih boleh mempertimbangkan implikasinya. Jika sulfur telah diubah secara fotokimia, itu mungkin bukti pertukaran bahan purba dari permukaan Bulan ke mantel, kata Dottin.

"Di Bumi, kita mempunyai plat tektonik yang melakukan itu, tetapi Bulan tidak," jelas Dottin. "Jadi idea tentang sejenis mekanisme pertukaran pada awal Bulan adalah menarik."

Kehadiran sulfur yang luar biasa juga boleh menyangkal hipotesis bahawa Bulan terbentuk daripada debu radioaktif daripada perlanggaran Bumi-Theia. Jika itu berlaku, sulfur akan diagihkan secara sama rata ke seluruh mantel bulan.

Saintis planet James Dottin menggunakan spektrometer jisim ion sekunder untuk menganalisis sampel bulan dari Apollo 17 (Imej: Universiti Brown).

Ini merupakan penemuan yang menjanjikan, dan ia hanyalah sampel yang disimpan dalam ruang helium sejak tahun 1970-an. Walau bagaimanapun, merungkai misteri ini mungkin memerlukan lebih banyak sampel dari luar Bumi: dari Bulan, dari Marikh, mungkin juga dari asteroid, dan kita memerlukan masa yang agak lama untuk mengumpulnya.

Walau apa pun asal usulnya, zarah-zarah ini mengandungi kesan sulfur yang paling pelik dan tertua yang pernah ditemui di Bulan, satu kesan samar yang membawa kita kembali kepada pembentukan Sistem Suria.

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/giai-ma-bi-an-mau-vat-hang-ti-nam-tuoi-lay-ve-tu-tau-apollo-17-20251126224829147.htm