Thật khó để tìm ra Trái Đất có thể trông như thế nào trong những năm đầu trước khi sự sống xuất hiện. Các nhà thám hiểm địa chất hiện đã thu được nhiều bằng chứng cho thấy Trái Đất cổ đại khá khác với hành tinh mà chúng ta đang sống ngày nay. Theo một phân tích mới về các đặc điểm của lớp phủ Trái Đất trong lịch sử lâu dài của nó, cả thế giới của chúng ta đã từng bị nhấn chìm bởi một đại dương rộng lớn, với rất ít hoặc không có khối lượng đất liền.
Vậy tất cả nước trên Trái Đất đã biến đi đâu? Theo một nhóm các nhà nghiên cứu do nhà khoa học hành tinh Junjie Dong thuộc Đại học Harvard dẫn đầu, các khoáng chất nằm sâu bên trong lớp vỏ từ từ ăn mòn các đại dương của Trái Đất cổ đại và để lại những gì chúng ta có ngày nay.
Các nhà nghiên cứu viết trong bài báo: “Chúng tôi đã tính toán khả năng lưu trữ nước trong lớp phủ rắn của Trái Đất. Chúng tôi nhận thấy rằng khả năng lưu trữ nước trong lớp phủ sơ khai có thể nhỏ hơn lượng nước mà lớp phủ của Trái Đất hiện đang giữ, vì vậy lượng nước bổ sung trong lớp phủ ngày nay sẽ tồn tại trên bề mặt Trái Đất cổ đại và hình thành các đại dương lớn hơn. Kết quả của chúng tôi cho thấy giả định lâu nay rằng thể tích của các đại dương bề mặt gần như không đổi theo thời gian địa chất có thể cần được đánh giá lại".
Sâu dưới lòng đất, một lượng lớn nước được cho là được lưu trữ dưới dạng các hợp chất nhóm hydroxy - được tạo thành từ các nguyên tử oxy và hydro. Đặc biệt, nước được lưu trữ ở hai dạng áp suất cao của khoáng vật núi lửa olivin, wadsleyit hydrous và ringwoodit. Các mẫu wadsleyite nằm sâu dưới lòng đất có thể chứa khoảng 3% H2O theo trọng lượng; ringwoodite khoảng 1%.
Nghiên cứu trước đây về hai khoáng chất đã đặt chúng dưới áp suất và nhiệt độ cao của lớp vỏ Trái đất ngày nay để tìm ra khả năng lưu trữ này. Dong và nhóm của anh ấy đã nhìn thấy một khả năng khác. Họ đã tổng hợp tất cả các dữ liệu vật lý về khoáng chất hiện có, và định lượng khả năng lưu trữ nước của wadsleyite và ringwoodite trong một phạm vi nhiệt độ rộng hơn. Kết quả cho thấy hai khoáng chất có khả năng lưu trữ thấp hơn ở nhiệt độ cao hơn. Bởi vì Trái Đất nhỏ, hình thành cách đây 4,54 tỷ năm, bên trong ấm hơn nhiều so với ngày nay (và nhiệt bên trong của nó vẫn đang giảm, rất chậm và hoàn toàn không liên quan đến khí hậu bên ngoài của nó), điều đó có nghĩa là khả năng trữ nước của lớp phủ Trái Đất bây giờ cao hơn so với trước đây.
 |
Trái Đất ngày nay đã khác xưa rất nhiều (Ảnh: Gettyimages) |
Hơn nữa, vì ngày càng có nhiều khoáng chất olivin kết tinh ra khỏi magma của Trái Đất, nên khả năng lưu trữ nước của lớp phủ cũng sẽ tăng lên theo cách đó. Nói chung, sự khác biệt về khả năng lưu trữ nước sẽ là đáng kể, mặc dù nhóm nghiên cứu đã thận trọng với các tính toán của mình. Các nhà nghiên cứu viết: "Khả năng lưu trữ nước lớn của lớp phủ rắn của Trái Đất đã bị ảnh hưởng đáng kể do khả năng lưu trữ phụ thuộc vào nhiệt độ của các khoáng chất cấu thành. Khả năng lưu trữ nước của lớp phủ ngày nay gấp 1,86 đến 4,41 lần khối lượng bề mặt đại dương".
Các nhà nghiên cứu nhận thấy, nếu lượng nước lưu trữ trong lớp phủ ngày nay lớn hơn khả năng lưu trữ của nó trong Archean Eon, từ 2,5 đến 4 tỷ năm trước, thì có thể thế giới sẽ bị rơi vào tình trạng ngập lụt, các nhà nghiên cứu nhận thấy.
Phát hiện này phù hợp với một nghiên cứu trước đó đã tìm thấy, dựa trên sự phong phú của một số đồng vị oxy nhất định được lưu giữ trong hồ sơ địa chất của đại dương sơ khai, rằng Trái đất 3,2 tỷ năm trước đây có ít đất hơn ngày nay.
Nếu đúng như vậy, nó có thể giúp chúng ta trả lời những câu hỏi nhức nhối về các khía cạnh khác của lịch sử Trái Đất, chẳng hạn như nơi sự sống xuất hiện cách đây khoảng 3,5 tỷ năm. Có một cuộc tranh luận đang diễn ra về việc liệu sự sống hình thành đầu tiên trong các đại dương nước mặn hay các ao nước ngọt trên các khối đất liền; nếu toàn bộ hành tinh bị nhấn chìm bởi đại dương, điều đó sẽ giải quyết được bí ẩn đó.
Hơn nữa, những phát hiện cũng có thể giúp chúng ta tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất. Bằng chứng cho thấy rằng các hành tinh được bao phủ bởi đại dương có rất nhiều trong Vũ trụ của chúng ta, vì vậy việc tìm kiếm dấu hiệu của những hành tinh "sũng nước" này có thể giúp chúng ta xác định những hành tinh có thể có sự sống.
Không kém phần quan trọng, nó giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự tiến hóa mong manh của hành tinh chúng ta, và những bước ngoặt kỳ lạ đến sự xuất hiện của loài người.
Theo Science Alert
