Dấu hiệu cho thấy Trái Đất thời sơ khai khác xa hoàn toàn so với những gì chúng ta biết

Con người ngày nay biết rất ít về Trái Đất sơ khai. Một giả thuyết cho rằng Trái đất đã có lúc gần như nóng chảy hoàn toàn, như một đại dương magma (đá nóng chảy).

Thoạt nhìn, những tảng đá tạo nên vành đai siêu lớp Isua của Greenland trông giống như bất kỳ đá bazan nào bạn có thể tìm thấy dưới đáy biển hiện nay. Nhưng những tảng đá lộ thiên này, được mô tả lần đầu vào những năm 1960, là phần đá lâu đời nhất trên Trái đất. Nó được biết đến là nơi chứa đựng những bằng chứng sớm nhất về sự sống của vi sinh vật và kiến tạo mảng. (Ảnh: Hanika Rizo)

Những đại dương đá nóng chảy này có thể được tạo ra từ một loạt các vụ va chạm lớn với các vật thể khác trong hệ Mặt Trời, mà mỗi vật thể này đủ tạo ra năng lượng để làm tan chảy bên trong hành tinh của chúng ta. Một trong những vụ va chạm cuối cùng như vậy được cho là đã hình thành Mặt Trăng.

Cụ thể, nghiên cứu mới do Đại học Cambridge (Anh) dẫn đầu đã tìm thấy bằng chứng quý giá được lưu giữ trong thành phần hóa học của mẫu đá bazan 3,7 tỷ năm tuổi từ vành đai Isua, một khu vực ở phía Tây Nam đảo Greenland.

Những tảng đá được tìm thấy tại Isua ở Greenland được cho là chứa những hóa thạch lâu đời nhất của sự sống trên Trái đất. (Ảnh: James L. Amos / Phim tài liệu Corbis qua Getty Images)

Bằng cách đo các đồng vị sắt trong đá bằng kỹ thuật sắc ký khí và khối phổ, các nhà khoa học đã tìm thấy hàm lượng đồng vị sắt nặng cao bất thường, những đồng vị nhẹ hơn thường được tìm thấy trong đá bazan trẻ hơn.

Theo bài công bố trên Science Advances ngày 12/3, magma - tức đá nóng chảy - vài tỉ năm trước không chỉ bị ẩn giấu dưới lòng đất và thỉnh thoảng phun trào như ngày nay, mà ngập đầy trên một siêu đại dương, có thể bao phủ toàn cầu.

Đại dương này sâu đến hàng trăm km. Chính sự nguội lạnh dần và kết tinh của đại dương magma này đã đóng vai trò cốt lõi trong quá trình "tạo nên cấu trúc" của hành tinh và cả sự hình thành bầu khí quyển sơ khai.

(Ảnh minh họa: Diego Barucco/Shutterstock)

Tiến sĩ Helen William từ khoa Khoa học Trái Đất của Đại học Cambridge cho biết, những đồng vị sắt nặng này là điển hình của áp suất cao trong quá trình kết tinh đại dương magma. "Chúng tôi đang xem xét một dấu hiệu thực sự của quy trình đó", cô nói.

Giáo sư Catherine McCammon, Đại học Bayreuth ở Đức, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết: “Tỷ lệ bất thường của các đồng vị sắt được giải thích hợp lý nhất là do các tinh thể hình thành trong đại dương magma sâu và sau đó được đẩy đến bề mặt bên trên, nơi chúng tan chảy một lần nữa để tạo thành đá ở đảo Greenland."

“Những tảng đá cũ như những tảng đá từ đảo Greenland là những tảng đá tái bị nung chảy của vật liệu cổ”, vị giáo sư nói.

(Ảnh minh họa: DeviantArt)

Mặc dù đây mới là bằng chứng sơ khai nhất về các đại dương magma, nhưng nhóm nghiên cứu vẫn tự tin rằng chúng đã từng tồn tại trước đây.

Tuy nhiên, theo tiến sĩ Williams, rất khó để tìm thấy các tảng đá cổ xưa từ những ngày đầu tiên của Trái Đất có thể lưu giữ bằng chứng này, bởi vì bất kỳ loại đá nào như vậy đều đã trải qua quá trình biến đổi địa chất sau đó đến nỗi các dấu hiệu hóa học ban đầu của chúng bị mất.

Duy Huỳnh