Sâu bên trong lớp phủ, hình ảnh địa chấn đã phát hiện ra hai cấu trúc khổng lồ có thể làm thay đổi những gì chúng ta biết về quá khứ địa chất của Trái Đất.
Các nhà địa vật lý, sử dụng những tín hiệu địa chấn của Trái Đất, đã phát hiện ra sự tồn tại của hai quái vật khổng lồ ẩn núp gần trung tâm hành tinh của chúng ta. (Nguồn: Hernán Cañellas).
Hình ảnh địa chấn đã phơi bày hai vùng khổng lồ ẩn sâu trong lớp phủ Trái Đất. Những khối địa chấn khổng lồ này, được gọi là các lãnh thổ lớn có vận tốc thấp, hay LLVP, trải dài bên dưới Châu Phi và Thái Bình Dương. Chúng lớn đến mức có thể sánh ngang với các lục địa về quy mô, và sự hiện diện của chúng có thể thay đổi cách chúng ta nhìn nhận cấu trúc bên trong và quá khứ của Trái Đất.
Điều khiến LLVP trở nên khó hiểu là cách chúng làm chậm sóng địa chấn. Hành vi kỳ lạ của chúng gợi ý về một thành phần kỳ lạ, khác biệt so với phần còn lại của lớp phủ. Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã tranh luận về nguồn gốc của chúng và tại sao chúng lại có hành vi khác biệt như vậy.
Giờ đây, một giả thuyết táo bạo đang làm rung chuyển cuộc tranh luận đó. Một nhóm các nhà nghiên cứu tin rằng những khối vật chất bí ẩn này có thể là tàn tích bị chôn vùi của một hành tinh đã mất . Được gọi là Theia, thế giới cổ đại này được cho là đã va chạm với Trái Đất hàng tỷ năm trước trong vụ va chạm hình thành Mặt Trăng.
Vụ va chạm đó là một sự kiện then chốt trong khoa học hành tinh. Nó không chỉ giải thích sự hình thành của Mặt Trăng mà còn cả quá trình hình thành Trái Đất. Tuy nhiên, trong khi Mặt Trăng nhô lên từ đống đổ nát, số phận của Theia vẫn chưa rõ ràng. Nghiên cứu mới cho thấy các mảng manti của Theia có thể đã hợp nhất với manti của Trái Đất, chìm sâu xuống và trở thành LLVP.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature đã mở ra một chương mới trong hiểu biết của chúng ta về nguồn gốc hành tinh. Những cấu trúc sâu thẳm của Trái Đất này, khác xa những khối vật chất ngẫu nhiên, có thể là tàn tích đã mất từ lâu của một thế giới khác. "Đó là một ý tưởng cấp tiến", một nhà khoa học nhận xét, "nhưng nó lại khớp với dữ liệu một cách đáng ngạc nhiên".
Các LLVP được cho là có mật độ dày đặc hơn lớp phủ xung quanh từ 2 đến 3,5 phần trăm. Trọng lượng tăng thêm này giữ chúng neo gần lõi. Nhóm nghiên cứu, do các nhà nghiên cứu của Caltech dẫn đầu , tin rằng vật liệu giàu sắt từ lớp phủ của Theia có thể giải thích mật độ này. Nếu đúng như vậy, Trái Đất đã mang theo một phần của một hành tinh đã biến mất sâu bên trong trong hàng tỷ năm.
Nhóm nghiên cứu, bao gồm các nhà địa chất, địa vật lý và địa hóa học, đã sử dụng các mô phỏng tiên tiến để mô phỏng vụ va chạm thảm khốc. Các mô hình này cho thấy phần lớn vật chất lớp phủ của Theia đã được kết hợp vào Trái Đất, trong khi phần còn lại góp phần hình thành Mặt Trăng .
Qian Yuan, một nhà nghiên cứu chủ chốt của dự án, đã được truyền cảm hứng từ một bài giảng năm 2019 về giả thuyết va chạm khổng lồ. Trong bài nói chuyện, ông tự hỏi liệu các LLVP có phải là tàn dư của Theia hay không, từ đó dẫn đến một cuộc điều tra sâu rộng.
Làm việc với các chuyên gia thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, Yuan đã giúp mô phỏng vụ va chạm, nghiên cứu động lực học của va chạm, đặc tính của lớp phủ Theia và quá trình tiến hóa sau đó của các mảnh vỡ. Kết quả thật đáng kinh ngạc: Vật liệu lớp phủ của Theia, sau khi được đưa vào lớp phủ Trái Đất, đã phân tách thành các vùng dày đặc, ổn định có thể tồn tại hàng tỷ năm.
LLVP của Trái Đất có thể là tàn tích của lớp phủ Theia. (Nguồn: Deng Hongping và Hangzhou Sphere Studio).
Những phát hiện này trả lời một câu hỏi còn bỏ ngỏ: tại sao vật chất của Theia không phân tán đều trong Trái Đất? Các mô phỏng cho thấy lớp manti dưới mát hơn đã được bảo vệ khỏi toàn bộ cường độ năng lượng của vụ va chạm, cho phép các mảnh vỡ giàu sắt của Theia vẫn còn nguyên vẹn.
Những mảnh vỡ này dần chìm xuống và kết tụ lại, tạo thành LLVP mà chúng ta quan sát thấy ngày nay. Ngược lại, nếu lớp manti dưới bị phá vỡ mạnh mẽ hơn, tàn dư của Theia sẽ hòa trộn đồng đều hơn với lớp manti của Trái Đất.
Ý nghĩa của khám phá này vượt ra ngoài lịch sử Trái Đất. Nếu tàn dư của Theia định hình nên các LLVP, thì tính không đồng nhất tương tự của lớp phủ có thể tồn tại trong các thiên thể hành tinh khác đã trải qua những va chạm khổng lồ trong quá trình hình thành.
Hình minh họa vị trí của hai "đốm" vật chất giàu sắt lớn, đặc gần lõi Trái Đất. Một nằm bên dưới lục địa Châu Phi, trong khi đốm còn lại nằm bên kia địa cầu, bên dưới Thái Bình Dương. Mỗi đốm có kích thước gần gấp đôi Mặt Trăng. Lõi Trái Đất được minh họa bằng một hình cầu màu xám. (Ảnh: Edward Garnero).
Việc hiểu được những cấu trúc này có thể làm sáng tỏ các quá trình tiến hóa rộng hơn của hành tinh, bao gồm sự phát triển của hoạt động kiến tạo và sự hình thành các lục địa.
Nghiên cứu này cũng gợi ý việc xem xét lại vai trò của LLVP trong lịch sử địa động lực học của Trái Đất. Nếu những cấu trúc này thực sự là di tích cổ xưa của Theia, chúng có thể đã ảnh hưởng đến các quá trình như kiến tạo mảng, sự hình thành các lục địa, và thậm chí cả từ trường của hành tinh .
Paul Asimow, một trong những tác giả của nghiên cứu, nhấn mạnh nhu cầu khám phá cách các cấu trúc lớp phủ sâu này định hình quá trình tiến hóa của Trái đất trong hàng tỷ năm.
Sơ đồ minh họa nguồn gốc va chạm lớn của LLVP. (Nguồn: Nature).
Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc khám phá những bí ẩn bên trong Trái Đất và khởi đầu dữ dội của nó. Bằng cách liên hệ tác động hình thành Mặt Trăng với các LLVP, các nhà khoa học đã thu hẹp khoảng cách giữa sự hỗn loạn ban đầu của Trái Đất và cấu trúc hiện tại của nó.
Câu chuyện về Theia và LLVP không chỉ là câu chuyện về sự hủy diệt mà còn là câu chuyện về sự chuyển đổi, cung cấp bức tranh rõ ràng hơn về cách các vụ va chạm vũ trụ định hình các hành tinh.
Khi chúng ta tiếp tục khám phá bên trong Trái Đất, các LLVP đứng đó như những nhân chứng thầm lặng cho một sự kiện vũ trụ cổ xưa đã thay đổi hành tinh này mãi mãi. Sự hiện diện của chúng nhắc nhở chúng ta về mối liên hệ mật thiết của các quá trình hành tinh, từ nguồn gốc rực lửa của Mặt Trăng đến các tầng ẩn giấu của thế giới.
Cuộc tìm kiếm câu trả lời vẫn tiếp tục, nhưng hiện tại, LLVP cung cấp cái nhìn sâu sắc đáng chú ý về quá khứ đầy biến động của Trái Đất, định hình lại cách chúng ta hiểu vị trí của mình trong vũ trụ.
Lưu ý: Tài liệu trên được cung cấp bởi The Brighter Side of News . Nội dung có thể được chỉnh sửa về văn phong và độ dài.
Nguồn: thebrighterside
