Theia - hành tinh thứ 9 - bày tỏ bí mật bên trong Trái Đất

(NLĐO) - Các nhà khoa học Mỹ - Trung đã kết nối hai bí ẩn lớn liên quan đến việc hình thành Trái Đất: cuộc va chạm với hành tinh giả định Theia và hai 'vùng vận tốc cực thấp' sâu trong lớp phủ.

Các mô phỏng mới do nhóm nghiên cứu từ Viện Công nghệ California (Caltech - Mỹ) dẫn đầu chỉ ra rằng tàn tích của hành tinh cổ đại Theia, ngoài những vật liệu vụn đã hòa lẫn vào Trái Đất và Mặt Trăng, còn có 2 mảnh lớn, nguyên vẹn, đang chôn sâu trong lòng địa cầu.

Hành tinh Theia - được đặt theo tên nữ thần Theia trong thần thoại Hy Lạp, mẹ của nữ thần Mặt Trăng Selene - là một vật thể giả thuyết cỡ Sao Hỏa, từng là một hành tinh độc lập trong hệ Mặt Trời.

Giả thuyết cho rằng nó đã va chạm với Trái Đất sơ khai khoảng 4,5 tỷ năm trước và đã bị tiêu diệt. Vật liệu từ hai hành tinh đã hòa trộn với nhau, và các mảnh vụn đã văng lên để tạo thành Mặt Trăng.

Trong khi đó, 'vùng vận tốc cực thấp' là hai cấu trúc bí ẩn cỡ lục địa, nằm ở dưới đáy sâu của lớp phủ Trái Đất (là lớp dưới lớp vỏ) dưới châu Phi và Thái Bình Dương, đã được phát hiện từ những năm 1980 thông qua dữ liệu về địa chấn.

Thường được gọi là 'vết màu', với sự khác biệt màu sắc được thể hiện trong các bản đồ mô tả 'bên trong' của hành tinh.

Có nhiều giả thuyết về hai 'vết màu' này. Hai giả thuyết phổ biến nhất là: Chúng là tàn tích của các vùng kiến tạo cổ đại, hoặc chúng là dấu vết của một cơ thể cổ đại từng kết hợp với Trái Đất.

'Vụ va chạm dường như là nguồn gốc của sự không đồng nhất của lớp phủ sơ khai và đánh dấu bước khởi đầu cho quá trình tiến hóa địa chất của Trái Đất trong suốt 4,5 tỉ năm' - GS Hongping Deng từ Đài quan sát thiên văn Thượng Hải, thành viên nhóm nghiên cứu, nói.

GS Steven Desch từ Đại học bang Arizona (Mỹ) thêm: 'Mặt Trăng dường như chứa các vật liệu đại diện cho cả Trái Đất và Theia trước khi va chạm, nhưng trước đó nghiên cứu cho rằng bất kỳ dấu vết nào của Theia đều bị xóa bỏ và đồng nhất bởi hàng tỷ năm động lực học'.

Do đó, nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature này chỉ ra rằng các mảnh riêng biệt, nguyên vẹn của Theia vẫn còn tồn tại, được Trái Đất giấu trong lớp phủ, gần như là ranh giới với lõi hành tinh.

'Nói cách khác, Trái Đất không chỉ có 'vết màu'. Trái Đất còn có những 'vết màu' ngoài lề!' - GS Ed Garneo từ Đại học bang Arizona nói.

Theo TS Qian Yuan từ Caltech, nhóm dự định sẽ nghiên cứu nhiều mẫu đá hơn, kết hợp các mô hình va chạm lớn và mô hình tiến hóa Trái Đất chi tiết hơn để suy ra thành phần vật chất và động lực học quỹ đạo của Trái Đất nguyên thủy - được họ gọi là 'Gaia' - và Theia.

Nghiên cứu này thậm chí có thể là nền tảng cho các nghiên cứu về sự hình thành và khả năng sống trên các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời, theo GS Deng.

Ngoài ra, các phát hiện này giúp hoàn thiện một giả thuyết về quá trình hình thành các hành tinh đá: Mỗi hành tinh đều bắt nguồn từ rất nhiều 'hành tinh tiền sơ' nhỏ hơn, va chạm với nhau, hòa trộn với nhau để tạo ra Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa ngày nay.

Theia và Trái Đất 'Gaia' sơ khai có thể là biểu tượng cho các 'hành tinh tiền sơ' giả thuyết đó.