Các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu Tây Nam (SwRI) lần đầu tiên đã phát hiện ra các phân tử nước trên bề mặt của một tiểu hành tinh. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ Đài quan sát thiên văn hồng ngoại tầng bình lưu (SOFIA) hiện đã ngừng hoạt động - một dự án chung của NASA và Cơ quan vũ trụ Đức (DLR).
Các nhà khoa học đã xem xét bốn tiểu hành tinh giàu silicat bằng cách sử dụng FORCAST (Camera hồng ngoại vật thể mờ cho Kính thiên văn SOFIA) – một máy ảnh hồng ngoại giữa hai kênh và máy quang phổ đặt trên máy bay tầm cao – để cô lập các dấu hiệu quang phổ hồng ngoại giữa gợi ý về nước phân tử. Họ đã có thể xác định được nước trên hai trong số đó.
Viện nghiên cứu Tây Nam, có trụ sở tại San Antonio, Texas, Hoa Kỳ là một tổ chức nghiên cứu và phát triển ứng dụng độc lập và phi lợi nhuận. Được thành lập vào năm 1947 bởi doanh nhân dầu mỏ Tom Slick, nó cung cấp các dịch vụ nghiên cứu và phát triển theo hợp đồng cho các khách hàng chính phủ và công nghiệp.
Một số tiểu hành tinh rất giàu silicat, trong khi một số khác chứa băng. Trong khi các tiểu hành tinh silicat hình thành gần Mặt Trời hơn thì các vật thể băng giá lại xuất hiện ở xa hơn, khiến việc phát hiện ra các tiểu hành tinh được cho là khô và giàu silicat trở nên đặc biệt hấp dẫn.
Anicia Arredondo, tác giả chính của bài báo đăng trên Tạp chí Khoa học Hành tinh (The Planetary Science Journal), cho biết: "Các tiểu hành tinh là tàn dư từ quá trình hình thành hành tinh, vì vậy thành phần của chúng thay đổi tùy thuộc vào nơi chúng hình thành trong tinh vân Mặt Trời". "Mối quan tâm đặc biệt là sự phân bố nước trên các tiểu hành tinh, vì điều đó có thể làm sáng tỏ cách thức nước được đưa đến Trái Đất".
Arredondo cho biết trong thông cáo báo chí rằng hiểu được cách nước được phân bổ trên quần thể tiểu hành tinh có thể giúp chúng ta làm sáng tỏ cách thức phân tử quý giá này đến được Trái Đất. Các thiết bị như Đài thiên văn hồng ngoại tầng bình lưu (SOFIA) hiện đã ngừng hoạt động và thiết bị FORCAST của nó là chìa khóa cho khám phá này, vì chúng có thể thu được các dấu hiệu độc đáo của nước được tìm thấy ở bước sóng hồng ngoại mà kính thiên văn trên mặt đất không thể tiếp cận được.
Các tác giả tin rằng nước trên các tiểu hành tinh có thể giúp làm sáng tỏ sự phân bố và tiến hóa vật chất của tinh vân Mặt Trời (đám mây khí nơi Mặt Trời được sinh ra). Những phát hiện này cũng có thể hướng dẫn việc tìm kiếm các hành tinh có khả năng sinh sống được và sự sống ngoài Trái Đất bằng cách xác định chính xác sự phân bố của nước.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích quang phổ hồng ngoại giữa của các tiểu hành tinh Iris, Parthenope, Melpomene và Massalia. Trong khi nghiên cứu trước đây đã phát hiện hydro ở nhiều dạng khác nhau trên Mặt Trăng của chúng ta và các tiểu hành tinh khác, thì việc phân biệt giữa nước và chất tương tự về mặt hóa học của nó, hydroxyl, tỏ ra vô cùng khó khăn.
SOFIA từng giúp phát hiện phân tử nước tại một trong những hố trũng lớn nhất trên Mặt Trăng (phía tiếp xúc với ánh sáng Mặt Trời). Theo đó, các nhà khoa học đã tìm thấy một lượng tương đương khoảng 12-ounce (tương đương 355 ml) nước trong một mét khối đất trải rộng trên bề mặt Mặt Trăng. Sử dụng phương pháp tương tự, nhóm nghiên cứu đã quan sát tổng cộng bốn tiểu hành tinh. Họ tìm thấy ba trong số các tiểu hành tinh – Iris, Massalia và Melpomene – cho thấy sự hấp thụ ở bước sóng 3 micromet, có thể là do nước hoặc các phân tử khác. Nhưng Iris và Massalia cũng cho thấy khả năng hấp thụ ở mức 6 micromet – một dấu hiệu chỉ có thể có nhờ sự xuất hiện của nước.
Việc phát hiện nước phân tử trên các tiểu hành tinh đặt ra những câu hỏi hấp dẫn về cơ chế hình thành và phân phối nước bên trong Hệ Mặt Trời. Nước có thể được hấp thụ trên bề mặt silicat, bị giữ lại hoặc hòa tan trong kính chịu va đập silicat hoặc liên kết hóa học với khoáng chất. Kết quả của nghiên cứu cho thấy các quá trình tương tự có thể diễn ra trên các thiên thể khác nhau.
Arredondo cho biết: "Chúng tôi đã phát hiện ra một đặc điểm rõ ràng là do nước phân tử trên các tiểu hành tinh Iris và Massalia". "Chúng tôi nghĩ mình có thể sử dụng SOFIA để tìm ra dấu hiệu quang phổ này trên các vật thể khác".
Các nhà khoa học phân loại các tiểu hành tinh dựa trên thành phần và vị trí của chúng, chủ yếu nằm trong vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc. Tuy nhiên, hành trình của những tiểu hành tinh này có thể đưa nó đi xa hơn, trong đó một số đến gần quỹ đạo Trái Đất, mang lại cho chúng danh hiệu Vật thể gần Trái Đất (NEO). Các sứ mệnh tới gần các tiểu hành tinh đã mở khóa những bí mật về thành phần của chúng, tiết lộ sự đa dạng của vật liệu, từ nước đá đến kim loại quý. Những phát hiện này không chỉ nâng cao hiểu biết của chúng ta về sự hình thành của Hệ Mặt Trời mà còn gợi ý về tiềm năng của các tiểu hành tinh như là nguồn tài nguyên trong tương lai cho việc khám phá không gian.
Sắp tới, nhóm dự định sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb để mở rộng nghiên cứu của họ. Các quan sát sắp tới bao gồm các phép đo ban đầu của hai tiểu hành tinh nữa và đề xuất nghiên cứu thêm 30 mục tiêu.
Tham khảo: Astronomy; ZME
