Một số trong những khối đá cổ nhất của Trái Đất, chôn sâu dưới lòng đất ở Tây Australia, có thể chứa manh mối mới về sự kiện kịch tính đã khai sinh ra Mặt Trăng.
Trong một nghiên cứu mới do Đại học Tây Úc dẫn đầu, các nhà khoa học đã phân tích các tinh thể fenspat 3,7 tỷ năm tuổi nằm trong đá magma anorthosit ở vùng Murchison — một trong những mảnh vỏ Trái Đất cổ xưa nhất còn tồn tại — nhằm tìm kiếm “dấu vân tay” hóa học của Trái Đất thời sơ khai. Những khối anorthosit này đặc biệt đáng chú ý, bởi chúng rất phổ biến trên Mặt Trăng nhưng lại hiếm gặp trên Trái Đất, gợi ý về mối liên hệ sâu sắc giữa hai thế giới, theo thông cáo của Đại học Tây Úc.
“Thời điểm và tốc độ hình thành lớp vỏ sớm của Trái Đất vẫn gây tranh cãi do hiếm có đá cổ đại còn sót lại,” Matilda Boyce, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Tây Úc và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết. “Chúng tôi đã sử dụng phương pháp phân tích vi mô để tách các vùng tinh thể fenspat canxi–natri còn nguyên vẹn, nơi lưu giữ ‘dấu vân tay’ đồng vị của lớp phủ cổ đại.”
Đá anorthosit hình thành khi dung nham nóng chảy nguội dần sâu dưới lòng đất, cho phép các tinh thể fenspat lớn phát triển và lưu lại dấu ấn hóa học về môi trường nơi chúng kết tinh. Vì những khối đá này gần như vẫn nguyên vẹn suốt hàng tỷ năm, phương pháp định tuổi đồng vị có thể tiết lộ thời điểm khoáng chất rắn lại, mang đến cái nhìn trực tiếp về lớp vỏ Trái Đất thuở sơ khai.
Nhờ đó, nhóm nghiên cứu đo được tỷ lệ đồng vị cho thấy lớp phủ và lớp vỏ Trái Đất trông như thế nào hàng tỷ năm trước. Kết quả cho thấy sự phát triển của lục địa không diễn ra ngay sau khi hành tinh hình thành, mà bắt đầu muộn hơn, khoảng 3,5 tỷ năm trước — gần 1 tỷ năm sau khi Trái Đất ra đời.
Đáng chú ý hơn, các nhà khoa học nhận thấy dấu hiệu đồng vị trong đá ở Úc rất giống với các mẫu đá Mặt Trăng do NASA thu thập trong chương trình Apollo. Mối tương đồng này củng cố giả thuyết va chạm khổng lồ về nguồn gốc Mặt Trăng — theo đó, một thiên thể có kích thước tương đương sao Hỏa đã va vào Trái Đất khoảng 4,5 tỷ năm trước, hất tung vật chất ra ngoài không gian và hợp lại thành Mặt Trăng.
Do đá nguyên vẹn từ thời kỳ cổ xưa này cực kỳ hiếm, phát hiện trên mang đến cơ hội độc nhất để nhìn thẳng vào quá khứ hình thành của Trái Đất. Những khoáng vật cổ đại ấy có thể lưu giữ thành phần hóa học còn sót lại sau vụ va chạm định mệnh — sợi dây liên kết giữa Trái Đất non trẻ và người bạn đồng hành mới ra đời của nó.
“Các kết quả so sánh cho thấy Trái Đất và Mặt Trăng có chung thành phần khởi đầu từ khoảng 4,5 tỷ năm trước,” Boyce nói. “Điều này củng cố giả thuyết rằng một hành tinh đã va vào Trái Đất sơ khai và cú va chạm mạnh mẽ đó đã hình thành nên Mặt Trăng.”
Nghiên cứu này, với sự hợp tác của Đại học Bristol, Cơ quan Khảo sát Địa chất Tây Úc và Đại học Curtin, được công bố ngày 31/10 trên tạp chí Nature Communications.
Mặt Trăng được cho là hình thành từ một vụ va chạm cổ đại. Liệu một số khối đá lâu đời nhất của Trái Đất có thể hé lộ sự thật này? Ảnh: NASA
