Trái Đất của chúng ta có tuổi đời khoảng 4.5 tỷ năm, và trong suốt khoảng thời gian ấy, lớp vỏ của hành tinh non trẻ này đã trải qua nhiều biến động. Những cú va chạm với tiểu hành tinh đã làm vỡ một số khu vực, khiến cho chúng bị tan chảy và tái kết tinh, trong khi các mảng kiến tạo không ngừng dịch chuyển và kích hoạt các vụ phun trào núi lửa, phun trào magma lên bề mặt. Sự xói mòn cũng đã xóa nhòa những dấu vết sớm nhất của hành tinh chúng ta. Những lớp vỏ cổ xưa nhất dường như đã hoàn toàn biến mất—cho đến nay.
Lớp vỏ cổ nhất trên hành tinh chúng ta hình thành trong thời kỳ được gọi là kỷ Hadean, kéo dài từ 4.6 đến 4 tỷ năm trước. Đây là thời điểm mà Hệ Mặt Trời vẫn đang trong quá trình hình thành, bao trùm bởi một lớp khí và bụi dày đặc (có thể là tàn dư từ một siêu tân tinh) xung quanh Mặt Trời mới hình thành. Thực tế, đây là một kỷ niên không được coi là một phần của thời gian địa chất, bởi vì trong nhiều năm, những loại đá được tìm thấy từ thời kỳ này chỉ là những thiên thạch rơi từ không gian.
Mặc dù đã có những thiên thạch Hadean và đá mặt trăng lên tới 4.5 tỷ năm tuổi được tìm thấy, nhưng không có gì từ Trái Đất có tuổi tương đương. Khi Trái Đất được bao phủ bởi những đại dương, các lớp đất và cảnh quan đa dạng như rừng, sa mạc, núi non, đồng bằng núi lửa, băng giá, thảo nguyên và các thành phố do con người xây dựng, những di tích nguyên thủy càng bị chôn vùi sâu hơn.
Mọi thứ được tìm thấy từ quá khứ xa xôi của lớp vỏ hành tinh đều có tuổi thọ từ 3.8 tỷ năm trở xuống. Điều này đặt ra rằng ngay cả những phát hiện mới nhất của chúng ta cũng thuộc về kỷ Archean, theo sau kỷ Hadean.
Nhà địa chất học Jonathan O’Neil từ Đại học Ottawa, Canada, không tin rằng không còn bất kỳ mảnh vỏ Hadean nào còn sót lại. Mặc dù đã tìm thấy những tinh thể zircon gắn trong các loại đá Australia có thể trở về thời kỳ đó, nhưng một phần vỏ thực sự cổ như vậy chưa bao giờ bề mặt. Trong một nghiên cứu gây tranh cãi vào năm 2008, O’Neil và nhóm nghiên cứu của mình tuyên bố họ đã phát hiện ra một phần của lớp vỏ nguyên thủy ở Vành Đai Đá Nuvvuagittuq ở đông bắc Canada. Thành phần này đã giữ nguyên gần như từ khi Trái Đất được hình thành. Nó có thể là một cánh cửa dẫn vào những cơn đau đớn đầu đời của Trái Đất.
Tuy nhiên, có một vấn đề. Một nhóm nhà nghiên cứu khác kiên quyết tranh luận rằng các loại đá ở Vành Đai Đá Nuvvuagittuq không già hơn 3.8 tỷ năm. Trong khi đó, những tảng đá Acasta gneiss có tuổi 4 tỷ năm ở phía tây bắc Canada lại chỉ vừa mới hình thành ở cuối kỷ Hadean, nhưng vẫn chưa đủ tuổi. O’Neil quyết tâm chứng minh rằng loại đá Nuvvuagittuq, vốn là một đồng bằng ngập lụt của magma đã hóa rắn thành bazan núi lửa, thực sự có niên đại trước những mảnh vỏ khác.
Cuối cùng, bằng chứng nằm ẩn bên trong chính viên đá, không phải dưới dạng zircon. Khi chúng mới hình thành, chúng đã chứa samarium, một kim loại có tính oxy hóa khi tiếp xúc với không khí. Mọi samarium trong đá đã biến mất từ lâu. Tuy nhiên, các đồng vị samarium đã để lại dấu hiệu hóa học của quá trình phân rã thành đồng vị neodymium. Hai đồng vị khác nhau của neodymium, có nguồn gốc từ hai đồng vị samarium, đều có tuổi là 4.16 tỷ năm.
“Thỏa thuận về độ tuổi giữa cả hai hệ thống phóng xạ hiện tại và đã tuyệt chủng, trong các loại đá liên quan thông qua phân loại igneous, là bằng chứng thuyết phục cho việc bảo tồn các loại đá Hadean trong Vành Đai Đá Nuvvuagittuq, mở ra một cửa sổ hiếm có vào thời kỳ đầu tiên của Trái Đất,” O’Neil và các đồng nghiệp cho biết trong một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Science.
Có thể còn nhiều lớp vỏ cổ hơn nữa mà chưa được khai quật. Thậm chí có khả năng rằng một số lớp vỏ có thể đã rơi xuống Mặt Trăng. 4.4 tỷ năm trước, không lâu sau khi Trái Đất hình thành, một vụ va chạm cực độ đã làm nứt phần của Trái Đất và hình thành vệ tinh duy nhất của chúng ta, mà chưa từng được khám phá bởi con người kể từ thời kỳ Apollo. Những gì mà các nhà du hành vũ trụ Artemis khám phá được khi chúng ta trở lại Mặt Trăng có thể sẽ cung cấp thêm hiểu biết về cách mà hành tinh của chúng ta đã trưởng thành.
Elizabeth Rayne là một nhà văn, tác phẩm của cô đã xuất hiện trên nhiều tạp chí nổi tiếng như Popular Mechanics, Ars Technica, SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Den of Geek, Forbidden Futures và Collective Tales. Cô sống gần New York City cùng với chú vẹt Lestat. Khi không viết, cô thường vẽ tranh, chơi piano hoặc chuyển mình thành nhiều hình dạng khác nhau.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/environment/a65273105/earth-crust-rocks-canada/
Lớp vỏ cổ nhất trên hành tinh chúng ta hình thành trong thời kỳ được gọi là kỷ Hadean, kéo dài từ 4.6 đến 4 tỷ năm trước. Đây là thời điểm mà Hệ Mặt Trời vẫn đang trong quá trình hình thành, bao trùm bởi một lớp khí và bụi dày đặc (có thể là tàn dư từ một siêu tân tinh) xung quanh Mặt Trời mới hình thành. Thực tế, đây là một kỷ niên không được coi là một phần của thời gian địa chất, bởi vì trong nhiều năm, những loại đá được tìm thấy từ thời kỳ này chỉ là những thiên thạch rơi từ không gian.
Mặc dù đã có những thiên thạch Hadean và đá mặt trăng lên tới 4.5 tỷ năm tuổi được tìm thấy, nhưng không có gì từ Trái Đất có tuổi tương đương. Khi Trái Đất được bao phủ bởi những đại dương, các lớp đất và cảnh quan đa dạng như rừng, sa mạc, núi non, đồng bằng núi lửa, băng giá, thảo nguyên và các thành phố do con người xây dựng, những di tích nguyên thủy càng bị chôn vùi sâu hơn.
Mọi thứ được tìm thấy từ quá khứ xa xôi của lớp vỏ hành tinh đều có tuổi thọ từ 3.8 tỷ năm trở xuống. Điều này đặt ra rằng ngay cả những phát hiện mới nhất của chúng ta cũng thuộc về kỷ Archean, theo sau kỷ Hadean.
Nhà địa chất học Jonathan O’Neil từ Đại học Ottawa, Canada, không tin rằng không còn bất kỳ mảnh vỏ Hadean nào còn sót lại. Mặc dù đã tìm thấy những tinh thể zircon gắn trong các loại đá Australia có thể trở về thời kỳ đó, nhưng một phần vỏ thực sự cổ như vậy chưa bao giờ bề mặt. Trong một nghiên cứu gây tranh cãi vào năm 2008, O’Neil và nhóm nghiên cứu của mình tuyên bố họ đã phát hiện ra một phần của lớp vỏ nguyên thủy ở Vành Đai Đá Nuvvuagittuq ở đông bắc Canada. Thành phần này đã giữ nguyên gần như từ khi Trái Đất được hình thành. Nó có thể là một cánh cửa dẫn vào những cơn đau đớn đầu đời của Trái Đất.
Tuy nhiên, có một vấn đề. Một nhóm nhà nghiên cứu khác kiên quyết tranh luận rằng các loại đá ở Vành Đai Đá Nuvvuagittuq không già hơn 3.8 tỷ năm. Trong khi đó, những tảng đá Acasta gneiss có tuổi 4 tỷ năm ở phía tây bắc Canada lại chỉ vừa mới hình thành ở cuối kỷ Hadean, nhưng vẫn chưa đủ tuổi. O’Neil quyết tâm chứng minh rằng loại đá Nuvvuagittuq, vốn là một đồng bằng ngập lụt của magma đã hóa rắn thành bazan núi lửa, thực sự có niên đại trước những mảnh vỏ khác.
Cuối cùng, bằng chứng nằm ẩn bên trong chính viên đá, không phải dưới dạng zircon. Khi chúng mới hình thành, chúng đã chứa samarium, một kim loại có tính oxy hóa khi tiếp xúc với không khí. Mọi samarium trong đá đã biến mất từ lâu. Tuy nhiên, các đồng vị samarium đã để lại dấu hiệu hóa học của quá trình phân rã thành đồng vị neodymium. Hai đồng vị khác nhau của neodymium, có nguồn gốc từ hai đồng vị samarium, đều có tuổi là 4.16 tỷ năm.
“Thỏa thuận về độ tuổi giữa cả hai hệ thống phóng xạ hiện tại và đã tuyệt chủng, trong các loại đá liên quan thông qua phân loại igneous, là bằng chứng thuyết phục cho việc bảo tồn các loại đá Hadean trong Vành Đai Đá Nuvvuagittuq, mở ra một cửa sổ hiếm có vào thời kỳ đầu tiên của Trái Đất,” O’Neil và các đồng nghiệp cho biết trong một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Science.
Có thể còn nhiều lớp vỏ cổ hơn nữa mà chưa được khai quật. Thậm chí có khả năng rằng một số lớp vỏ có thể đã rơi xuống Mặt Trăng. 4.4 tỷ năm trước, không lâu sau khi Trái Đất hình thành, một vụ va chạm cực độ đã làm nứt phần của Trái Đất và hình thành vệ tinh duy nhất của chúng ta, mà chưa từng được khám phá bởi con người kể từ thời kỳ Apollo. Những gì mà các nhà du hành vũ trụ Artemis khám phá được khi chúng ta trở lại Mặt Trăng có thể sẽ cung cấp thêm hiểu biết về cách mà hành tinh của chúng ta đã trưởng thành.
Elizabeth Rayne là một nhà văn, tác phẩm của cô đã xuất hiện trên nhiều tạp chí nổi tiếng như Popular Mechanics, Ars Technica, SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Den of Geek, Forbidden Futures và Collective Tales. Cô sống gần New York City cùng với chú vẹt Lestat. Khi không viết, cô thường vẽ tranh, chơi piano hoặc chuyển mình thành nhiều hình dạng khác nhau.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/science/environment/a65273105/earth-crust-rocks-canada/
