Khoa học đang tìm kiếm câu trả lời cho khoảng thời gian lâu dài hàng tỷ năm đã biến mất trong lịch sử của Trái Đất

Nghiên cứu mới của giáo sư Rebecca Flowers mở ra một hướng suy nghĩ mới về Hiện tượng Không Tương Thích Lớn.

Đôi khi, chúng ta bất ngờ quên mất mình đang làm gì, đang phải làm gì. Trải nghiệm không thoải mái này khiến bạn cảm thấy như dòng thời gian mình đang sống bỗng gập lại một phần nhỏ. Nhưng cảm giác này so với lịch sử hàng tỷ năm của Trái Đất thì thật không đáng kể: trong lịch sử của hành tinh, đã có những khoảng thời gian Trái Đất “mất trí nhớ” kéo dài hàng trăm triệu năm.

Có thể xác nhận sự tồn tại của những khoảng trống lịch sử này trên các đặc điểm địa chất của Trái Đất: các nhà nghiên cứu khảo cổ đã phát hiện hai lớp đá thuộc hai niên đại khác nhau nằm gần nhau; khoảng thời gian trống lịch sử này có thể lên đến 1,2 tỷ năm. Điều này cho thấy một cách nào đó, thiên nhiên đã khiến trầm tích của khoảng thời gian này không xuất hiện trong tầng đất.

Những khoảng lệch này như một trò đùa với nỗ lực tìm hiểu quá khứ của Trái Đất, vì chúng là bằng chứng cho thấy có một khoảng thời gian bí ẩn đã mất. Tuy nhiên, các nhà khoa học có thể dựa vào đó để học cách đọc ký ức của Trái Đất, cũng như cách chúng ta đếm số vòng của cây để suy ra độ tuổi của chúng.

“Một câu hỏi to lớn, với tất cả mọi thứ, là sự khác biệt giữa một khối trầm tích hoàn chỉnh và một khối trầm tích đã mất một số lớp do xói mòn”, nhà địa chất Rebecca Flowers từ Đại học Colorado Boulder viết. “Một điểm khác nữa là [nó giúp chúng ta] hiểu được mối liên kết giữa các hiện tượng bề mặt (như xói mòn), các quá trình diễn ra trong lòng đất, và những thay đổi có tác động lâu dài đối với sinh học, khí hậu hoặc môi trường”.

Giáo sư Flowers là tác giả của một nghiên cứu mới được công bố vào thứ Hai trên tạp chí PNAS. Cô chỉ ra rằng những khám phá mới liên quan đến một trong những khoảng trống nổi tiếng nhất trong lịch sử Trái Đất, The Great Unconformity (tạm dịch là Khoảng Lệch Lớn), xuất hiện trên nhiều tầng trầm tích khắp toàn cầu.

Khoảng thời gian này kéo dài từ khoảng 550 triệu năm trước (trước khi cơ thể phức tạp bắt đầu xuất hiện) đến hơn 1 tỷ năm trước (khi vi sinh vật vẫn “thống trị” Trái Đất).

Các nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng hóa thạch trong khoảng thời gian này đã bị xói mòn do tác động của thời kỳ Trái Đất gần như đóng băng hoàn toàn.

Tuy nhiên, trong báo cáo mới, cô Flowers và đồng nghiệp đưa ra quan điểm mới về sự hình thành khoảng trống lịch sử: đây là đặc điểm của mỗi khu vực cụ thể chứ không phải là hiện tượng toàn cầu. Họ đạt kết luận này sau khi nghiên cứu hóa thạch granite tại Đỉnh Pikes, Colorado. Đây không phải là nơi duy nhất mà cô Flowers đã tiến hành nghiên cứu.

“Chúng tôi đã làm việc tại nhiều khu vực khảo cổ khác nhau trên Bắc Mỹ, bao gồm cả hẻm núi Grand Canyon, có lẽ là điểm nổi tiếng nhất với Khoảng Lệch Lớn. Chúng tôi cũng đang lên kế hoạch nghiên cứu các điểm mới trên các lục địa khác”, cô Flowers chia sẻ.

“Mục tiêu của chúng tôi là xác định liệu đây có phải là một hiện tượng toàn cầu, như nhiều nhà khoa học đã giả định, gây ra xói mòn dẫn đến sự xuất hiện của Khoảng Lệch Lớn, hay có nhiều Khoảng Lệch xuất hiện tại các thời điểm khác nhau, ở các địa điểm khác nhau và do những nguyên nhân khác nhau”.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu về khoáng thạch và tinh thể đã tái tạo lại lịch sử nhiệt (phương pháp đo niên đại các lớp đất) của các tầng trầm tích. Kết quả cho thấy các tầng trầm tích cổ hơn đã bị xói mòn trước khi Trái Đất bước vào kỷ băng hà đầu tiên, điều này cho thấy Khoảng Lệch Lớn không phải là kết quả của xói mòn do băng tạo ra.

Kết quả nghiên cứu cũng khiến các nhà khoa học nghi ngờ giả thuyết trước đây, rằng xói mòn đồng thời với việc hình thành Khoảng Lệch Lớn đã gây ra sự thiếu dinh dưỡng trên bề mặt Trái Đất, góp phần vào sự kiện bùng nổ kỷ Cambri - thời điểm mà các sinh vật phức tạp bắt đầu xuất hiện cách đây 541 triệu năm.

“Nếu xói mòn xuất hiện vài trăm triệu năm trước khi sự kiện bùng nổ Cambri, thì có nghĩa là hai sự kiện này, bùng nổ sự sống và Khoảng Lệch Lớn, không có liên quan”, giáo sư Flowers giải thích. “Kết quả nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng ở Đỉnh Pikes, các dấu vết xói mòn tạo ra Khoảng Lệch xuất hiện vài trăm triệu năm trước khi sự kiện bùng nổ kỷ Cambri diễn ra”.

Nhóm nghiên cứu cho rằng hoạt động địa chất liên quan đến việc hình thành và phân tách siêu lục địa Rodinia đã tạo ra Khoảng Lệch Lớn tại Đỉnh Pikes. Tuy nhiên, chúng ta vẫn chưa hiểu rõ về bản chất của Khoảng Lệch Lớn - khoảng trống trí nhớ trong lịch sử của Trái Đất. Cần thêm nghiên cứu về các Khoảng Lệch khác trên Trái Đất để có cái nhìn tổng thể về khoảng thời gian này.

Tham khảo Vice