Di tích của vụ va chạm nguyên thủy khổng lồ nằm sâu trong lòng Trái đất
Relics of huge primordial collision reside in Earth's deep interior
Các nhà địa chấn học đã công nhận từ những năm 1970 rằng hai đốm màu bí ẩn có kích thước lục địa nằm ở phần sâu nhất của lớp phủ Trái đất, một ở Châu Phi và một ở khu vực Nam Thái Bình Dương.
Seismologists have recognized since the 1970s that two mysterious continent-sized blobs reside in the deepest part of Earth's mantle, one under Africa and the other under the South Pacific region.
Các nhà nghiên cứu cho biết hôm thứ Tư rằng những đốm màu này, dày đặc hơn vật chất xung quanh chúng, có thể là di tích từ một trận đại hồng thủy trong lịch sử hành tinh chúng ta được đưa ra giả thuyết là đã sinh ra mặt trăng – vụ va chạm giữa Trái đất nguyên thủy và một vật thể có kích thước bằng sao Hỏa tên là Theia.
These blobs, denser than the material surrounding them, may be relics from a cataclysm early in our planet's history hypothesized to have spawned the moon - the collision between primordial Earth and a Mars-sized object called Theia, researchers said on Wednesday.
Vụ va chạm khổng lồ này, mà nghiên cứu gần đây xác định xảy ra hơn 4,46 tỷ năm trước, đã thổi bay đá nóng chảy vào không gian quay quanh Trái đất và kết tụ lại thành mặt trăng. Nhưng các khối của Theia có thể vẫn còn bên trong Trái đất, chìm xuống một vị trí ngay phía trên lõi hình cầu sắt và niken nóng khủng khiếp của hành tinh chúng ta.
This giant impact, which recent research determined occurred more than 4.46 billion years ago, blasted molten rock into space that orbited Earth and coalesced into the moon. But chunks of Theia may have remained inside Earth, sinking to a location just above our planet's wickedly hot spherical core of iron and nickel.
Các nhà nghiên cứu đã chạy mô phỏng máy tính để kiểm tra sự kiện va chạm, tính chất địa vật lý của vật liệu có thể tạo nên Theia và sự tiến hóa của lớp phủ Trái đất – lớp rộng nhất trong các lớp tạo nên cấu trúc bên trong hành tinh của chúng ta với độ dày khoảng 1.800 dặm (2.900 km).
The researchers ran computer simulations examining the impact event, geophysical properties of the material that likely made up Theia and the evolution of Earth's mantle - the broadest of the layers that comprise our planet's interior structure at about 1,800 miles (2,900 km) thick.
Dựa trên những mô phỏng này, họ đề xuất rằng phần lớn Theia đã bị hấp thụ vào Trái đất, tạo thành các đốm màu, trong khi các mảnh vụn còn sót lại tạo thành mặt trăng.
Based on these simulations, they proposed that most of Theia was absorbed into Earth, forming the blobs, while residual debris formed the moon.
"Đáy của những đốm màu này cách chân chúng ta 2.900 km. Hai đốm màu nặng khoảng 2% khối lượng Trái đất. Chúng được địa chấn học phát hiện khi sóng địa chấn di chuyển chậm hơn trong hai khu vực này so với lớp phủ xung quanh. Mỗi đốm màu gấp đôi khối lượng của toàn bộ mặt trăng. Vì vậy, các đốm màu rất lớn”, nhà địa vật lý Qian Yuan ở Caltech, tác giả chính của nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature, cho biết.
"The bottoms of these blobs are 2,900 kilometers below our feet. The two blobs are about 2% of Earth's mass. They were detected by seismology as seismic waves travel slower within these two regions compared to the surrounding mantle. Each of the blobs is twice the mass of the whole moon. So, the blobs are massive," said Caltech geophysicist Qian Yuan, lead author of the study published in the journal Nature.
Nếu kết luận của nghiên cứu là chính xác, những đốm màu này sẽ đại diện cho bằng chứng khó nắm bắt ngay trên Trái đất về giả thuyết về vụ va chạm hình thành mặt trăng.
If the study's conclusions are correct, these blobs would represent elusive evidence right here on Earth of the hypothesized moon-forming collision.
Giáo sư địa chất và địa hóa Caltech và đồng tác giả nghiên cứu Paul Asimow cho biết: “Chưa có nhiều sự đồng thuận về việc liệu chúng ta có thể tìm thấy bằng chứng cho sự kiện này không chỉ trên mặt trăng mà còn ở một số tài sản có thể quan sát được của Trái đất hiện đại hay không”.
"There hasn't been much consensus on whether we can find evidence for this event not just in the moon but also in some observable property of the modern Earth," Caltech geology and geochemistry professor and study co-author Paul Asimow said.
Ông Asimow nói thêm, hai đốm màu này "là những sai lệch lớn nhất trong cấu trúc Trái đất so với một hành tinh có lớp đơn giản."
The two blobs, Asimow added, "are the biggest deviations in Earth's structure from a simple layered planet."
“Thật không thể tin được vì chúng ta có thể phát hiện ra di tích của một hành tinh khác – Theia – nếu chúng ta đào đủ sâu trong lớp vỏ Trái đất”, nhà khoa học hành tinh và đồng tác giả nghiên cứu Hongping Deng thuộc Đài quan sát thiên văn Thượng Hải của Viện Khoa học Trung Quốc cho biết thêm.
"It is incredible because we can uncover relics of another planet - Theia - if we dig deep enough in Earth's mantle," added planetary scientist and study co-author Hongping Deng of the Chinese Academy of Sciences' Shanghai Astronomical Observatory.
Mật độ tăng lên của các đốm màu được cho là xuất phát từ hàm lượng sắt cao - giống như đá mặt trăng, điều này sẽ có ý nghĩa nếu chúng được làm từ cùng một nguồn nguyên liệu từ Theia.
The increased density of the blobs is thought to arise from their high level of iron - much like moon rocks, which would make sense if they are made of the same source material from Theia.
Yuan cho biết: “Sau cú va chạm này, những vật liệu va chạm này sẽ chìm xuống ranh giới lõi-lớp phủ vì chúng có thể có mật độ cao hơn lớp phủ xung quanh và chính mật độ tăng thêm cho phép chúng tồn tại trong toàn bộ lịch sử của Trái đất”.
"After the impact, these impactor materials would sink down to the core-mantle boundary because they likely have a higher density than the ambient mantle, and it is the extra density that allows them to survive Earth's whole history," Yuan said.
Mặt trăng quay quanh Trái đất ở khoảng cách trung bình khoảng 239.000 dặm (385.000 km), có đường kính khoảng 2.160 dặm (3.475 km), lớn hơn một phần tư đường kính hành tinh của chúng ta một chút.
The moon, which orbits Earth at an average distance of about 239,000 miles (385,000 km), has a diameter of about 2,160 miles (3,475 km), a bit more than a quarter of our planet's diameter.
Asimow nói rằng nếu kết luận của họ đúng thì một số đá núi lửa chạm tới bề mặt Trái đất có thể cung cấp mẫu vật của một hành tinh đã biến mất.
Asimow said that if their conclusions are correct some volcanic rocks that reach Earth's surface may provide samples of a vanished planet.
Yuan cho biết: “Nếu mô hình của chúng tôi đúng, các đốm màu sẽ có đồng vị – nguyên tố vi lượng – tương tự như đá ở lớp phủ mặt trăng, có thể được thử nghiệm trong các sứ mệnh mặt trăng trong tương lai”.
"If our model is correct, the blobs should have isotopes - trace elements - that are similar to the lunar mantle rocks, which can be tested in future lunar missions," Yuan said.
Hiểu rõ hơn về tác động khổng lồ được giả thuyết có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự tiến hóa của Trái đất và các hành tinh đá khác trong hệ mặt trời của chúng ta và hơn thế nữa.
Gaining a greater understanding of the hypothesized giant impact may provide insight into the evolution of Earth and other rocky planets in our solar system and beyond.
Yuan cho biết “Trái đất vẫn là hành tinh duy nhất được xác nhận có thể sinh sống được và chúng tôi không biết tại sao. Vụ va chạm này có thể đặt ra điều kiện ban đầu cho quá trình tiến hóa của Trái đất. Nghiên cứu hậu quả của nó có thể giúp chúng ta tìm ra lý do tại sao Trái đất lại khác với các hành tinh đá khác."
"Earth is still the only confirmed habitable planet, and we do not know why," Yuan said. "This collision likely set the initial condition of Earth's evolution. Studying its consequences may help us to figure out why Earth is different than other rocky planets."
Theo: AFP
Content Writer: Minh Huyền
.jpg)