Trái Đất ba tỷ năm về trước chỉ toàn là nước

Về sau các lục địa mới xuất hiện khi các đợt kiến tạo mảng đẩy các khối đất đá khổng lồ lên khỏi mặt biển.

Các nhà khoa học đã tìm ra bằng chứng của thế giới nước cổ đại, các bằng chứng này được cất giữ trong thềm đáy biển cổ xưa, ngày nay là những vùng đất hẻo lánh khô cằn ở Tây Bắc nước Úc.

Khoảng 4,5 tỷ năm trước, những va chạm tốc độ cao giữa bụi và đá vũ trụ đã hình thành nên khởi đầu của hành tinh chúng ta, đó là một khối cầu đá magma nóng chảy và sủi bọt sâu vào tận trong lòng đến chục nghìn km. Rồi khối cầu này nguội dần khi nó xoay tròn, và cuối cùng sau khoảng 1.000 đến 1 triệu năm, magma nguội đã tạo thành các tinh thể khoáng đầu tiên trong lớp vỏ Trái Đất. 

Trong khi đó, những giọt nước đầu tiên có thể được đem đến Trái Đất bởi các sao chổi nhiều băng giá. Các sao chổi này đến từ bên ngoài hệ Mặt Trời của chúng ta. Cũng có thể nước đến Trái Đất theo các hạt bụi từ những đám mây sinh ra Mặt Trời và các hành tinh khác quay quanh Mặt Trời, cùng thời gian Trái Đất hình thành.

Giáo sư dự khuyết Benjamin Johnson của khoa Khoa học địa chất và khí quyển, Trường đại học bang Iowa, Mỹ cho rằng khi Trái Đất còn là một đại dương magma nóng chảy, nước bay hơi và các loại khí bốc lên hòa vào khí quyển. Sau đó có mưa từ khí quyển rơi xuống khi mặt đất đủ nguội. Từ nghiên cứu này, chúng ta chưa biết chắc nước từ đâu đến nhưng có thể từ bất kỳ nguồn nào, nước đã có mặt khi hành tinh của chúng ta vẫn chỉ là đại dương magma.

Trong nghiên cứu mới này, giáo sư Johnson và đồng tác giả, giáo sư dự khuyết Boswell Wing chuyên ngành khoa học địa chất của Trường đại học Colorado Boulder, Mỹ, chú ý đến vùng đất xa xôi cằn cỗi của Úc. Đá ở đây lưu giữ một hệ thống thủy nhiệt từ 3,2 triệu năm trước và những đặc điểm của toàn bộ lớp vỏ là đại dương từ bề mặt cho đến sâu dưới đáy với năng lượng nhiệt tạo ra những vòng tuần hoàn.

Được cất giấu trong thềm đáy biển lởm chởm là những đồng vị của oxygen. Theo thời gian, mối quan hệ giữa các đồng vị này giúp các nhà khoa học giải mã những lần thay đổi của nhiệt độ đại dương cổ đại cũng như khí hậu toàn cầu. 

Tuy vậy, các nhà khoa học cũng phát hiện ra một bất ngờ khi phân tích hơn một trăm mẫu vật trầm tích. Đó là cách đây 3,2 tỷ năm, đại dương mênh mông chứa nhiều oxygen-18 hơn oxygen-16 (trong khi các đại dương ngày nay chứa nhiều oxygen-16 hơn). Các mô hình máy tính cho thấy ở mức độ toàn cầu thì khác khối lục địa lấy oxygen-18 ra khỏi các đại dương. Khi không có các lục địa, các đại dương sẽ giàu oxygen-18 hơn. Và tỉ lệ giữa hai đồng vị oxygen này cho thấy vào thời đó không hề có lục địa nào.

Trước đây, các nhà nghiên cứu vẫn cho rằng Trái Đất đã từng được bao phủ bằng nước. Tuy nhiên, họ lại không thống nhất ý kiến về diện tích đất nổi lên trên mặt đại dương. Khám phá mới đây đã cho biết những điều kiện địa hóa thực tế về việc có đất liền nổi lên trên mực nước biển. 

Giả thiết về một Trái Đất toàn là nước thời cổ đại cũng cho thấy khả năng nảy sinh một câu hỏi mới, đó là các dạng sự sống đầu tiên xuất hiện ở đâu trên hành tinh này và chúng tiến hóa ra sao. 

Giáo sư Johnson nói rằng “có hai cái nôi lớn của nguồn gốc sự sống: đó là các miệng phun và các ao hồ thủy nhiệt trên đất liền. Nếu kết quả nghiên cứu của chúng tôi là chính xác thì số lượng môi trường trên đất liền để sự sống có thể sinh sôi và tiến hóa là vô cùng nhỏ hoặc thậm chí là không có cho đến tận thời gian cách đây 3,2 tỷ năm.”

Nghiên cứu này vừa được công bố ngày 2/3 trên tạp chí Khoa học địa chất tự nhiên của Mỹ.

Phạm Hường 

Theo Live Science