20 mảnh vỏ Trái đất: Sự thật từ “báu vật” 4,2 tỉ năm
Các tinh thể zircon còn sót lại từ liên đại Hỏa Thành đã tiết lộ về thời điểm mà một sự kiện rất cần cho sự sống Trái Đất bắt đầu.
Trong một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí PNAS, các nhà khoa học đã nghiên cứu gần 1.000 zircon thu thập từ khu vực Jack Hills nước Úc, nơi mang những bằng chứng địa chất quan trọng về thời kỳ “sơ sinh” của Trái Đất.
Kết quả cho thấy hơn 35% số zircon này thuộc về loại S, một nhóm tinh thể đại diện cho hoạt động kiến tạo mảng.
Trái Đất “ nóng bỏng” vào liên đại Hỏa Thành – Ảnh AI: Anh Thư
Kiến tạo mảng là quá trình trong đó các mảng kiến tạo – có thể hiểu nôm na là các mảnh vỏ Trái Đất – chuyển dịch, trượt đè lên nhau, chui lên từ lớp phủ hay lặn xuống.
Tuy gây ra những sự kiện kinh khủng – từ việc các lục địa hợp lại rồi phân tách cho đến động đất, núi lửa…. – nhưng kiến tạo mảng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định khí hậu, khí quyển, giữ sự cân bằng hóa học cho hành tinh.
Vì vậy, kiến tạo mảng là một trong những điều kiện cần thiết để Trái Đất có thể sinh ra và bảo tồn sự sống.
Video đang HOT
Trước đây, người ta cho rằng quá trình này chỉ bắt đầu sau hoặc cuối liên đại Hỏa Thành, tức giai đoạn “cầu lửa” của Trái Đất, kéo dài từ khi địa cầu hoài thai cho đến 3,8 tỉ năm trước.
Thế nhưng, trong số zircon loại S vừa được xác định ở Úc có niên đại tận 4,2 tỉ năm trước.
Đó là bằng chứng cho sự khởi đầu của hoạt động kiến tạo.
Trong liên đại Hỏa Thành, địa cầu sở hữu bầu khí quyển đầy amoniac và methane đẫm nước, để cuối cùng ngưng tụ thành một đại dương bao phủ toàn hành tinh. Cũng vào thời kỳ này, Trái Đất dần nguội đi để tạo thành lớp vỏ ngoài rắn chắc.
Các “ báu vật” zircon 4,2 tỉ năm t.uổi cho thấy vào thời điểm đó, vỏ ngoài không chỉ đã hình thành mà đã phân tách thành các mảng kiến tạo, bắt đầu sự chuyển dịch cực kỳ quan trọng cho quá trình tiến hóa của hành tinh.
Điều này cho thấy địa cầu của chúng ta đã trải qua khoảng thời gian đầu tiên sôi động và phát triển nhanh hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Công trình được dẫn đầu bởi nhóm tác giả từ Viện Địa chất và địa vật lý và Đại học Khoa học Trái Đất và hành tinh, cùng thuộc Viện Hàn lâm khoa học Trung Quốc.
Sốc với thời điểm Trái Đất sinh ra lục địa đầu tiên
Các tinh thể zircon cổ đại được tìm thấy ở Tây Úc có thể khiến nhân loại phải viết lại lịch sử Trái Đất.
Các mô tả trước đây hầu hết cho rằng cho đến cuối liên đại Hỏa Thành - tức liên đại Hadean, được đặt theo tên thần cai quản địa ngục Hades của thần thoại Hy Lạp, kéo dài từ 4,6 tỉ năm trước đến 3,8 tỉ năm trước - Trái Đất là một quả cầu lửa n.óng b.ỏng và c.hết chóc.
Thế nhưng, một nghiên cứu mới chỉ ra ngay trong giai đoạn tưởng là "địa ngục" này, những yếu tố quan trọng cho sự sống ngày nay đã được hình thành: Nước ngọt và các lục địa.
Khu vực Jack Hills ở Tây Úc, nơi lưu giữ các bằng chứng cổ xưa nhất về lịch sử Trái Đất
Trình bày các phát hiện tại hội nghị của Liên minh Khoa học địa chất châu Âu, một nhóm các nhà khoa học địa chất từ nhiều viện, trường ở Úc, Trung Quốc và Các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất (UAE) chỉ ra 4 tỉ năm là độ t.uổi thực sự của các lục địa đầu tiên trên Trái Đất.
Thành phần của Trái Đất sơ khai từ lâu đã khiến các nhà khoa học bối rối. Khi hành tinh của chúng ta lần đầu tiên hình thành cách đây 4,6 tỉ năm, nó là một khối cầu magma cuồn cuộn.
Những gì xảy ra trong liên đại Hỏa Thành sau đó vẫn còn nhiều điều chưa rõ ràng. Mặc dù chúng ta biết rằng magma vào đầu thời kỳ này này cuối cùng đã đông đặc lại và tạo thành lớp vỏ, nhưng chúng ta không biết chính xác khi nào điều đó đã xảy ra và điều gì sẽ tiếp diễn.
Một số nhà khoa học cho rằng Trái đất có thể đã bị nước bao phủ phần lớn từ 4,4 tỉ năm trước - phù hợp với những zircon lâu đời nhất từng được phát hiện.
Tuy nhiên, không rõ nước đến bằng cách nào. Nó có thể là một phần của thành phần ban đầu của hành tinh hoặc có thể là kết quả của sự b.ắn phá của các tiểu hành tinh chứa nước ngay sau khi hình thành.
Và nước ngọt lại là một câu chuyện khác, phức tạp hơn bội phần.
Nước ngọt tồn tại nghĩa là một chu trình thủy văn - bốc hơi và kết tủa - đã bắt đầu. Nước không có khoáng chất tích tụ trên các phần nổi lên của lớp vỏ lục địa, dễ bay hơi hơn vì chứa các đồng vị nhẹ hơn so với nước biển, rồi lại tạo thành mưa và rơi xuống.
Điều đó đã được chứng minh qua các tinh thể zircon được chiết xuất từ đá ở địa điểm Jack Hills ở Tây Úc, nơi từng để lộ dấu vết của các vi sinh vật sơ khai nhất.
Các zircon này mang các đặc điểm cho thấy chúng hình thành khi magma nổi lên bề mặt và tương tác với nước ngọt.
Các zircon này đã vô tình được trộn lẫn vào một số tảng đá 3 tỉ năm t.uổi ở Jack Hills và được bảo tồn cho tới ngày nay, bởi khu vực đặc biệt này dường như không bị xáo trộn do hoạt động địa chất trong hàng tỉ năm.
Do khả năng phục hồi của chúng, zircon cực kỳ hữu ích trong việc tìm hiểu chính xác thời điểm các mảng lục địa được hình thành bởi lớp vỏ bắt đầu xâm phạm bề mặt đại dương toàn cầu.
Và độ t.uổi 4,03 tỉ năm và những tính chất của các tinh thể này là lời khẳng định vào thời điểm chỉ 600 triệu năm sau khi hình thành, Trái Đất đã có các lục địa, nơi có thể lưu trữ nước ngọt trên bề mặt.
Điều này cho thấy hành tinh của chúng ta có lẽ đã tiến hóa nhanh hơn tưởng tượng, cũng như ủng hộ một số bằng chứng trước đó cho thấy những mầm sống đầu tiên thực ra đã ra đời từ khi liên đại Hỏa Thành "địa ngục" còn chưa kết thúc.
Vỏ Trái Đất dịch chuyển khiến nhiều loài động vật biến mất Các bằng chứng địa chất và hóa thạch hơn nửa triệu năm t.uổi đã cho thấy chính Trái Đất có thể là thủ phạm của các vụ tuyệt chủng hàng loạt. Nhóm nghiên cứu đẫn dầu bởi nhà trầm tích học Paul Myrow từ Đại học Colorado (Mỹ) cho thấy quá trình kiến tạo mảng của Trái Đất có thể góp phần nuôi...
