CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI

Một lát mẫu thiên thạch từ tiểu hành tinh 2008 TC3 vốn được phát hiện có chứa kim cương mà chỉ có thể hình thành bên trong một thực thể hành tinh lớn (Ảnh: EPFL/Hillary Sanctuary)

Vào tháng 10/2008, các nhà thiên văn đã phát hiện một tiểu hành tinh rộng 4 m đang trên đường va chạm với trái đất. Chưa đầy một ngày sau đó, hòn đá không gian 2008 TC3 nổ tung trên sa mạc Nubi ở Sudan ở độ cao 37 km, dội một cơn mưa thiên thạch xuống vùng cảnh quan này. Trong số đó, khoảng 50 mảnh vỡ kích từ 1 đến 10 cm  đã được thu thập thành một bộ sưu tập được đặt tên Almahata Sitta để phục vụ nghiên cứu khoa học.

Hầu hết các thiên thạch này được gọi là ureilite, có nghĩa là chúng có các thành phần đá và thường chứa kim cương kích cỡ nano. Những viên kim cương nhỏ xíu đó có thể được hình thành theo nhiều cách và hiểu được cách chúng hình thành sẽ giúp làm sáng tỏ lịch sử của chúng và rộng hơn là lịch sử của hệ mặt trời.

Một trong những câu chuyện nguồn gốc như thế có thể là áp lực từ sóng xung kích khi thiên thạch va chạm với trái đất. Điều này đã được nêu ra để giải thích cho một loại kim cương cực kỳ cứng gọi là lonsdaleite vốn có cấu trúc nguyên tử lục giác làm cho nó cứng hơn 58% so với kim cương trên trái đất. Các khả năng khác bao gồm sự lắng đọng hơi hóa học hoặc một dạng áp lực tĩnh quen thuộc hơn đã tạo ra các viên kim cương ở sâu bên dưới bề mặt của một hành tinh.

Để tìm hiểu xem kim cương Almahata Sitta hình thành như thế nào, nhóm nghiên cứu từ EPFL cùng với các đồng nghiệp ở Pháp và Đức đã phân tích các mẫu thiên thạch. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi điện tử truyền để xác định thành phần và hình thái học của chúng và phát hiện ra rằng các viên kim cương chứa thể vùi (tạp chất) được tạo thành từ crom, photphat và sắt-nicken sunfua.

Thể vùi rất phổ biến trong kim cương được hình thành dưới lòng đất chúng ta nhưng đây là lần đầu tiên chúng được tìm thấy trong đá ngoài hành tinh. Bản thân điều đó thật đã đủ thú vị nhưng nó còn hàm ý rộng hơn nhiều: Nhóm nghiên cứu đã tính toán rằng những viên kim cương này chỉ có thể hình thành dưới áp suất trên 20 gigapascal. Điều đó có nghĩa là chúng phải được sinh ra bên trong một hành tinh ít nhất là lớn bằng sao Thủy và có thể lên đến kích cỡ bằng sao Hỏa.

Nhưng vẫn còn nhiều điều nữa trong câu chuyện đó. Thực tế rằng những viên kim cương này đã đi đến trái đất ám chỉ rằng hành tinh cư ngụ của chúng bất kể là gì thì đã không còn tồn tại nữa vì có lẽ phải cần một biến cố địa chất lớn để kéo chúng ra khỏi nơi chào đời dưới lòng đất sâu và bắn chúng vào không gian. Thay vào đó, nhóm nghiên cứu tin rằng kim cương này đến từ hành tinh phôi thai.

Trong những năm đầu hình thành, hệ mặt trời là một nơi hỗn loạn hơn rất nhiều so với ngày nay. Sau khi mặt trời hình thành, một đám mây bụi khổng lồ quay xung quanh nó từ từ co cụm lại thành các hành tinh phôi thai. Sau đó chúng va chạm vào nhau một cách khá thường xuyên, tạo ra các hành tinh ngày càng lớn hơn cho đến khi chúng ta còn lại các hành tinh mà chúng ta thấy ngày nay. Các mặt trăng cũng hình thành theo cách đó và những vụ va chạm đặc biệt lớn có khả năng đã tạo ra mặt trăng của chúng ta và 2 vệ tinh quay quanh sao Hỏa.

Các nhà nghiên cứu cho biết kim cương thiên thạch Almahata Sitta cung cấp bằng chứng hấp dẫn cho giả thuyết hành tinh phôi thai. Bất kể hành tinh bị mất nào mà những viên kim cương này gọi là nhà đều có khả năng bị xé tan thành từng mảnh cách đây vài tỉ năm rồi.

LH (New Atlas)