Tác nhân tạo ra các lục địa

Trái đất ở thời điểm xa xưa không hề giống như hiện nay, nên chắc phải có yếu tố nào đó đã tác động khiến siêu lục địa tan vỡ. Ngày nay, chúng ta mới có bằng chứng cho thấy thiên thạch khổng lồ là tác nhân quan trọng trong chuyện này.

Dấu vết của thiên thạch còn để lại tới nay bao gồm các tinh thể của khoáng vật zircon, được khai quật từ một miệng núi lửa ở phía Tây Australia - một phần của vỏ trái đất đã tồn tại ổn định trong hơn 1 tỉ năm, được biết đến với cái tên nền lục địa Pilbara.

Nhà địa chất học Tim Johnson của Đại học Curtin giải thích: “Nghiên cứu thành phần của đồng vị oxy trong các tinh thể zircon cho thấy một tiến trình từ trên đi xuống, bắt đầu bằng sự tan chảy của đá nằm gần bề mặt rồi lan xuống sâu hơn. Tiến trình này phù hợp với các hiệu ứng địa chất xảy ra sau cú va chạm với thiên thạch khổng lồ. Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp bằng chứng chắc chắn rằng quá trình hình thành các lục địa đã bắt đầu từ tác động của thiên thạch khổng lồ, giống như những tác động gây ra sự tuyệt chủng của loài khủng long sau này”.

Công trình nghiên cứu mới được tiến hành trên 26 mẫu đá có chứa zircon. Các mẫu đá này có niên đại 3,6-2,9 tỉ năm tuổi.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích kỹ lưỡng các đồng vị của oxy có trong từng mẫu đá, cụ thể là tỷ lệ oxy-18 và oxy-16. Dựa trên những tỷ lệ này, nhóm nghiên cứu có thể phân biệt 3 giai đoạn cơ bản, rất khác nhau trong quá trình hình thành và tiến hóa của nền lục địa Pilbara.

Giai đoạn đầu tiên là sự hình thành một tỷ lệ lớn các zircon, phù hợp với sự tan chảy một phần của lớp vỏ. Sự tan chảy một phần này có thể là kết quả từ hoạt động bắn phá của các thiên thạch, thứ đã làm nóng lớp vỏ bề mặt khi va chạm. Theo giải thích của nhóm nghiên cứu, cụm zircon nhiều tuổi nhất đã được tạo ra sau một vụ va chạm cực lớn, dẫn đến sự hình thành của nền lục địa Pilbara.

Giai đoạn thứ hai là định hình lại và ổn định phần lõi của lớp vỏ.

Giai đoạn thứ ba là nóng chảy và hình thành đá granit. Sau đó, phần lõi được ổn định sẽ tiếp tục phát triển để trở thành các lục địa ngày nay.

Trong lịch sử hình thành, trái đất đã bị nhiều thiên thạch bắn phá. Tuy nhiên chỉ các thiên thạch với kích cỡ cực lớn mới có thể tạo ra lượng nhiệt đủ lớn để hình thành các nền lục địa ổn định.

Những phát hiện mới phù hợp với nhiều mô hình được đề xuất về sự hình thành của các nền lục địa trên toàn cầu.

Các nhà nghiên cứu cho biết, công trình của họ đã mang tới bằng chứng mạnh nhất để ủng hộ lý thuyết đó.

Tuy nhiên, phát hiện mới chỉ được rút ra sau khi nghiên cứu nền Pilbara, một trong khoảng 35 nền lục địa trên toàn cầu. Nhóm nghiên cứu cần phải so sánh kết quả của họ với các mẫu lấy từ những nền lục địa khác, nhằm kiểm tra xem mô hình nghiên cứu của họ có cho kết quả tương tự hay không.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Nature.