Khám phá dưới đáy đại dương: Bí ẩn và Kỳ diệu

'Dưới đáy biển còn rất nhiều điều kỳ diệu chờ đợi chúng ta khám phá. Câu hỏi vẫn còn rất nhiều...'

Kỳ diệu của Trái Đất: Bí mật và Sự hấp dẫn

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện vật liệu lâu đời nhất từng được tìm thấy dưới đáy đại dương: Những tảng đá có tuổi đạt khoảng 2,8 tỷ năm. Điều quan trọng hơn, vật liệu này có thể là chìa khóa để giải mã bí ẩn bên trong Trái Đất.

PHÁT HIỆN KINH NGẠC

Những tảng đá 2,8 tỷ năm trước đây đã được nghiên cứu tại một phòng thí nghiệm địa chất ở Bắc Kinh, Trung Quốc.

Trong một bài báo được công bố trên Tạp chí Science Advances, các nhà khoa học tiết lộ rằng: Tảng đá có niên đại 2,8 tỷ năm thuộc kỷ nguyên Archaean không chỉ là hiện tượng; khi nghiên cứu sâu hơn, họ phát hiện ra rằng, những tảng đá này có thể giải mã bí ẩn của hoạt động bên trong Trái Đất.

Tác giả chính của nghiên cứu cho biết, trong khi tảng đá lục địa lâu đời nhất trên Trái Đất có tuổi hơn 4 tỷ năm, thì tảng đá dưới đáy đại dương lại trẻ hơn nhiều - thường dưới 200 triệu năm.

Tuy nhiên, các mẫu đá được nghiên cứu - được thu thập vào năm 2017 từ Tiến sĩ Henry Dick, một nhà khoa học Mỹ tại Viện Hải dương học Woods Hole (WHOI) ở Massachusetts, Mỹ - lại có tuổi đời 2,8 tỷ năm.

Những loại đá này được lấy mẫu vào năm 2017 từ một nhà khoa học Mỹ. Ảnh: Liu Chuanzhou

Với sự hỗ trợ của Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ, Tiến sĩ Henry Dick đã dẫn đầu và tham gia hơn mười chuyến đi kể từ những năm 1970 để khám phá và lấy mẫu vùng Southwest Indian Ridge, một dãy núi dưới biển dài hơn 7.000km, chia cắt vùng biển giữa Châu Phi và Nam Cực.

Hố khoan sâu nhất từng được đạt được thông qua lớp vỏ đại dương, trong chuyến thám hiểm thứ hai do nhà địa chất Henry Dick của WHOI dẫn đầu vào năm 2006, khoan sâu 1.500 mét dưới gãy Atlantis, một khu vực của Ấn Độ Dương nơi vỏ đất dưới biển bị lộ ra. Đây là một kỳ tích!

Đặc biệt, Tiến sĩ Henry Dick đang tìm kiếm các mẫu đá từ lớp vỏ của Trái Đất đã được kéo lên mặt biển thông qua các hoạt động kiến tạo.

Khu vực phủ trên lớp vỏ đất là nơi mà rắn trải dài, nằm giữa vỏ trái đất mỏng manh phía trên và lõi nóng chảy ở bên dưới.

Ông ta nói rằng: 'Những tảng đá này là một kho tàng quý giá cho các nhà địa chất nghiên cứu nguồn gốc của vỏ đại dương và sự tiến hóa của lớp phủ bên dưới. Có nhiều phương pháp phân tích khác nhau có thể được thực hiện với các loại đá, và khi các mẫu tiếp tục được thu thập, chúng trở thành nguồn thông tin tự nhiên vô giá cho các nhà khoa học muốn hiểu về Trái Đất. Những mẫu đá này từ 2,8 tỷ năm trước sẽ hỗ trợ nghiên cứu hiện tại của tôi về nguồn gốc của các mảng đất lớn dưới dãy núi Tây Nam Ấn Độ'.

Trước khi tiến hành phân tích thành phần hóa học của mẫu đá có tuổi là 2,8 tỷ năm, nhóm các nhà khoa học phát hiện ra rằng, bằng mắt thường, chúng trông giống như là từ lục địa hơn là từ đáy biển.

Ross Mitchell, một trong các tác giả của nghiên cứu, cho biết: 'Chúng tôi đã phát hiện các chất rất bền khi bị nung chảy hoặc pha trộn. Một thành phần như vậy chỉ ra rằng đây là địa đạc thuộc thời kỳ Archaean từ 4 đến 2,5 tỷ năm trước'.

PHÁT HIỆN ĐẶC BIỆT...

... khiến các nhà khoa học kinh ngạc là:

Làm sao một phần của lục địa lại nằm dưới đáy biển, một nơi chỉ hình thành sau hơn 2 tỷ năm?

Bài viết luận lý và giải thích một cách hợp lý nhất là những tảng đá đã bị vỡ từ phần nam của lục địa châu Phi cổ và di chuyển qua lớp trên của vỏ đất trên 2.000 km trước khi cuối cùng xuất hiện tại dãy núi Tây Nam Ấn Độ, nơi chúng được phát hiện bởi tàu của Henry Dick vào tháng 12 năm 2000.

Các mô phỏng máy tính do nhóm của các nhà khoa học thực hiện đã cho thấy một kịch bản như thế là hợp lý.

Một biểu đồ mô tả con đường được đề xuất cho vật chất của lục địa trong khí quyển. Ảnh: Liu Chuanzhou

Tác giả giải thích, lớp trên của vỏ đất - được gọi là thiên quyển - mềm và nóng, không giống như lớp vỏ cứng và thạch quyển ở trên. Thiên quyển kéo dài từ khoảng 100 km đến khoảng 700 km dưới bề mặt Trái Đất.

Lớp thạch quyển không chỉ cho phép lớp vỏ và thạch quyển di chuyển xung quanh mà còn hoạt động như một máy trộn mạnh mẽ để trộn lẫn mọi thứ ở nhiệt độ khoảng 1.300 độ C.

Tác giả chính của nghiên cứu cho biết: Nếu giả thuyết của chúng tôi là chính xác, nó sẽ thách thức một nguyên lý thông thường rằng vũ trụ là đồng nhất về mặt hóa học.

Hiện nay, các nhà khoa học đang háo hức tìm thêm bằng chứng để hỗ trợ giả thuyết của họ vì trước đó, một bài báo trong tạp chí Nature năm 2008 cũng đã đề cập đến việc tìm thấy những tảng đá lục địa cổ một cách đáng kinh ngạc dưới đáy biển trẻ. Các nhà khoa học hi vọng có thể tiến hành chuyến thám hiểm tại Ấn Độ Dương.

LIÊN TỤC KHÁM PHÁ ĐẠI DƯƠNG

'Dưới đáy biển vẫn còn rất nhiều bí ẩn đang chờ chúng ta khám phá. Việc hiểu rõ về lớp vỏ địa cầu hình thành như thế nào là vô cùng quan trọng vì chúng ta đang nghiên cứu về sự trao đổi nhiệt, khối lượng và các nguyên tố bay hơi giữa bên trong và bên ngoài Trái Đất. Nếu chúng ta có thể tiếp cận được nó, chúng ta sẽ có được cái nhìn sâu sắc về cách các quá trình dưới đáy biển ảnh hưởng tới khí hậu toàn cầu trong hàng nghìn năm tới' - Henry Dick chia sẻ.

Tiến sĩ Mỹ Henry Dick.

Một cơ hội khác để tìm câu trả lời cho những câu hỏi này có thể sớm nhất sẽ đến vào năm 2024, khi một nhóm các nhà khoa học quốc tế dự định khoan vào lớp vỏ đang mở rộng nhanh chóng của Vòm phía Bắc Hawaii bằng tàu khoan biển sâu Chikyu của Nhật Bản.

Dự án 'MoHole thế kỷ 21' với nhiều giai đoạn sẽ sử dụng công nghệ máy nâng hiện có của Chikyu để khoan một 'lỗ thí điểm' 2.500 mét dưới đáy biển. Trong thời gian chờ đợi, những người đề xuất dự án, do Cơ quan Khoa học và Công nghệ Biển-Trái Đất Nhật Bản (JAMSTEC) lãnh đạo, sẽ phát triển chiến lược để tiếp tục khoan thêm 2.500 mét - tổng cộng là 5.000 mét - vào lớp vỏ trên.

Greg Moore, một nhà địa chất tại Đại học Hawaii, Mỹ và là một trong những người đề xuất chính của dự án, cho biết: 'Chưa ai thực sự thử nghiệm mức độ này trước đây, sử dụng công nghệ riser để khoan vào lớp vỏ đại dương. Nhưng hiện tại, chúng tôi tin rằng chúng tôi có công nghệ để thực hiện việc này, và điều đó sẽ giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về những gì ở dưới đáy biển và những thách thức mà chúng tôi sẽ phải đối mặt khi đi sâu hơn'.