Các nhà địa chất đã phát hiện ra hố va chạm lâu đời nhất thế giới; hố này nằm ở trung tâm của vùng Pilbara cổ đại của Tây Úc.
Một phân tích về các lớp đá trong khu vực cho thấy một hố rộng ít nhất 62 dặm (100 km) đã được tạo ra sau khi một tảng đá vũ trụ lớn va vào Trái đất cách đây khoảng 3,47 tỷ năm, khi hành tinh của chúng ta gần như hoàn toàn bị nước bao phủ. Phát hiện này đã đẩy lùi kỷ lục về hố va chạm lâu đời nhất trên Trái đất hơn 1 tỷ năm — kỷ lục trước đó thuộc về Cấu trúc va chạm Yarrabubba, cũng nằm ở Tây Úc.
"Do bằng chứng như vậy rất hiếm do các quá trình tái chế địa chất của [Trái đất], đây là một bước đột phá lớn trong việc hiểu biết về Trái đất thời kỳ đầu", Chris Kirkland thuộc Đại học Curtin ở Úc, người đứng đầu cuộc khám phá này, phát biểu với Space.com.
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng tảng đá vũ trụ tạo ra hố va chạm này di chuyển với tốc độ 36.000 km/giờ, vụ va chạm đã làm các mảnh vỡ văng khắp hành tinh. Tuy nhiên, theo Kirkland, bất chấp tác động toàn cầu của nó, sự kiện này không chỉ đơn thuần là một lực phá hoại. Ông cho biết hố va chạm mà nó để lại có thể đóng vai trò quan trọng trong việc nuôi dưỡng sự sống ban đầu và do đó cung cấp thông tin chi tiết về cách sự sống trên hành tinh của chúng ta có thể bắt nguồn.
Áp suất cao do sóng xung kích giải phóng sau các vụ va chạm thiên thạch được biết là làm thay đổi khoáng chất trong đá, đôi khi biến chúng thành thủy tinh trong mờ. Về nguyên tắc, điều này cho phép nhiều ánh sáng mặt trời hơn xuyên qua các vết nứt làm nứt đá, tạo ra các điều kiện vật lý và hóa học cần thiết cho sự sống ban đầu phát triển. Như Kirkland giải thích, các vụ va chạm thiên thạch cũng dẫn đến sự hình thành các hồ nước nóng, giàu khoáng chất có thể đóng vai trò là cái nôi cho sự sống vi khuẩn ban đầu, thúc đẩy các điều kiện cần thiết để sự sống như chúng ta biết xuất hiện.
Vào tháng 5 năm 2021, chỉ hơn một giờ sau khi đến một khu vực ở vùng Pilbara có tên là North Pole Dome, Kirkland và các đồng nghiệp của ông bằng chứng xác định cho miệng hố: những tảng đá đặc biệt trông giống như quả cầu lông lộn ngược, với phần đầu bị bật ra, được các nhà khoa học gọi là "nón vỡ". Sự hiện diện của những cấu trúc giống như túp lều này, được bảo quản cực kỳ tốt và trải dài vài trăm mét, "là bằng chứng trực tiếp và thẳng thắn không thể chối cãi về một sự kiện va chạm cổ đại", Kirkland cho biết. "Việc xác định [những] nón vỡ này thực sự là một khoảnh khắc đáng chú ý".
Các nhà nghiên cứu đã quay trở lại khu vực này để tiến hành nghiên cứu thực địa chi tiết hơn vào tháng 5 năm ngoái, sau đó Cục Khảo sát Địa chất Tây Úc đã xác định niên đại của các lớp đá phía trên và phía dưới các nón vỡ được phát hiện. Các lớp này được ước tính có niên đại khoảng 3,47 tỷ năm, xác nhận miệng hố này là miệng hố lâu đời nhất thế giới. Nếu công tác thực địa trong tương lai xác nhận rằng các nón này có mặt trong toàn bộ đường kính 40 đến 45 km (25 đến 28 dặm) của Vòm Bắc Cực, thì điều này phù hợp với kích thước hố va chạm 62 dặm (100 km) được đề xuất bởi nghiên cứu mới.
"Phát hiện của họ tại Vòm Bắc Cực đã xác nhận điều mà chúng tôi đã nghi ngờ từ lâu dựa trên bằng chứng đồng vị", Kirkland nói với Space.com.
"Sự tình cờ là một điều tuyệt vời", ông và nhóm của mình đã viết trong một bài viết trên The Conversation. "Theo như chúng tôi biết, ngoài những Người sở hữu truyền thống, người Nyamal, không có nhà địa chất nào tận mắt chứng kiến những đặc điểm tuyệt đẹp này kể từ khi chúng hình thành."
Tuy nhiên, không phải ai cũng tin vào kích thước ước tính của hố va chạm cổ đại mới được phát hiện và ý nghĩa của nó trong việc thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về sự sống ban đầu trên Trái Đất. Marc Norman, Nghiên cứu viên danh dự tại Trường Nghiên cứu Khoa học Trái đất thuộc Đại học Quốc gia Úc, phát biểu với Tập đoàn Phát thanh Truyền hình Úc rằng nghiên cứu này thiếu bằng chứng chắc chắn về kích thước của miệng hố cụ thể này và mối liên hệ của nó với vai trò của các tác động lên thời kỳ đầu Trái Đất.
"Mặc dù việc phát hiện ra hố va chạm cổ đại này rất thú vị, nhưng nó không thực sự thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về cách các vụ va chạm có thể ảnh hưởng đến cách Trái Đất hình thành và tiến hóa trong hàng tỷ năm", ông nói.
Ngoài những ý nghĩa đối với sự sống ban đầu trên hành tinh của chúng ta, hố va chạm mới được tìm thấy còn gợi ý về một quần thể hố va chạm cổ đại tương tự chưa được phát hiện, Kirkland cho biết. Khám phá này "làm nổi bật tầm quan trọng của việc kiểm tra lại địa hình địa chất cổ đại để tìm bằng chứng về các sự kiện va chạm sớm".
Các bài viết liên quan:
— Xe tự hành trên sao Hỏa Perseverance gửi bưu thiếp về nhà từ 'Pico Turquino' tuyệt đẹp (ảnh)
— Xe tự hành trên sao Hỏa Perseverance tìm thấy 'kho báu độc nhất vô nhị' trên Núi Bạc của Hành tinh Đỏ
— Đá mặt trăng nhanh như đạn đã tạo nên 2 hẻm núi sâu hơn Grand Canyon
Cơ hội tốt nhất để xác định vị trí các miệng hố cổ xưa hơn như miệng hố mới tìm thấy là tìm kiếm các nón vỡ và các đặc điểm tương tự đã tồn tại sau các hoạt động địa chất tái chế cảnh quan của hành tinh chúng ta.
"Thách thức nằm ở việc tìm thấy chúng, vì hầu hết đã bị phá hủy hoặc bị chôn vùi sâu", Kirkland cho biết.
Khám phá này được nêu trong bài báo được xuất bản vào thứ năm (ngày 6 tháng 3) trên tạp chí Nature Communications.
Một phân tích về các lớp đá trong khu vực cho thấy một hố rộng ít nhất 62 dặm (100 km) đã được tạo ra sau khi một tảng đá vũ trụ lớn va vào Trái đất cách đây khoảng 3,47 tỷ năm, khi hành tinh của chúng ta gần như hoàn toàn bị nước bao phủ. Phát hiện này đã đẩy lùi kỷ lục về hố va chạm lâu đời nhất trên Trái đất hơn 1 tỷ năm — kỷ lục trước đó thuộc về Cấu trúc va chạm Yarrabubba, cũng nằm ở Tây Úc.
"Do bằng chứng như vậy rất hiếm do các quá trình tái chế địa chất của [Trái đất], đây là một bước đột phá lớn trong việc hiểu biết về Trái đất thời kỳ đầu", Chris Kirkland thuộc Đại học Curtin ở Úc, người đứng đầu cuộc khám phá này, phát biểu với Space.com.
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng tảng đá vũ trụ tạo ra hố va chạm này di chuyển với tốc độ 36.000 km/giờ, vụ va chạm đã làm các mảnh vỡ văng khắp hành tinh. Tuy nhiên, theo Kirkland, bất chấp tác động toàn cầu của nó, sự kiện này không chỉ đơn thuần là một lực phá hoại. Ông cho biết hố va chạm mà nó để lại có thể đóng vai trò quan trọng trong việc nuôi dưỡng sự sống ban đầu và do đó cung cấp thông tin chi tiết về cách sự sống trên hành tinh của chúng ta có thể bắt nguồn.
Áp suất cao do sóng xung kích giải phóng sau các vụ va chạm thiên thạch được biết là làm thay đổi khoáng chất trong đá, đôi khi biến chúng thành thủy tinh trong mờ. Về nguyên tắc, điều này cho phép nhiều ánh sáng mặt trời hơn xuyên qua các vết nứt làm nứt đá, tạo ra các điều kiện vật lý và hóa học cần thiết cho sự sống ban đầu phát triển. Như Kirkland giải thích, các vụ va chạm thiên thạch cũng dẫn đến sự hình thành các hồ nước nóng, giàu khoáng chất có thể đóng vai trò là cái nôi cho sự sống vi khuẩn ban đầu, thúc đẩy các điều kiện cần thiết để sự sống như chúng ta biết xuất hiện.
Vào tháng 5 năm 2021, chỉ hơn một giờ sau khi đến một khu vực ở vùng Pilbara có tên là North Pole Dome, Kirkland và các đồng nghiệp của ông bằng chứng xác định cho miệng hố: những tảng đá đặc biệt trông giống như quả cầu lông lộn ngược, với phần đầu bị bật ra, được các nhà khoa học gọi là "nón vỡ". Sự hiện diện của những cấu trúc giống như túp lều này, được bảo quản cực kỳ tốt và trải dài vài trăm mét, "là bằng chứng trực tiếp và thẳng thắn không thể chối cãi về một sự kiện va chạm cổ đại", Kirkland cho biết. "Việc xác định [những] nón vỡ này thực sự là một khoảnh khắc đáng chú ý".
Các nhà nghiên cứu đã quay trở lại khu vực này để tiến hành nghiên cứu thực địa chi tiết hơn vào tháng 5 năm ngoái, sau đó Cục Khảo sát Địa chất Tây Úc đã xác định niên đại của các lớp đá phía trên và phía dưới các nón vỡ được phát hiện. Các lớp này được ước tính có niên đại khoảng 3,47 tỷ năm, xác nhận miệng hố này là miệng hố lâu đời nhất thế giới. Nếu công tác thực địa trong tương lai xác nhận rằng các nón này có mặt trong toàn bộ đường kính 40 đến 45 km (25 đến 28 dặm) của Vòm Bắc Cực, thì điều này phù hợp với kích thước hố va chạm 62 dặm (100 km) được đề xuất bởi nghiên cứu mới.
"Phát hiện của họ tại Vòm Bắc Cực đã xác nhận điều mà chúng tôi đã nghi ngờ từ lâu dựa trên bằng chứng đồng vị", Kirkland nói với Space.com.
"Sự tình cờ là một điều tuyệt vời", ông và nhóm của mình đã viết trong một bài viết trên The Conversation. "Theo như chúng tôi biết, ngoài những Người sở hữu truyền thống, người Nyamal, không có nhà địa chất nào tận mắt chứng kiến những đặc điểm tuyệt đẹp này kể từ khi chúng hình thành."
Tuy nhiên, không phải ai cũng tin vào kích thước ước tính của hố va chạm cổ đại mới được phát hiện và ý nghĩa của nó trong việc thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về sự sống ban đầu trên Trái Đất. Marc Norman, Nghiên cứu viên danh dự tại Trường Nghiên cứu Khoa học Trái đất thuộc Đại học Quốc gia Úc, phát biểu với Tập đoàn Phát thanh Truyền hình Úc rằng nghiên cứu này thiếu bằng chứng chắc chắn về kích thước của miệng hố cụ thể này và mối liên hệ của nó với vai trò của các tác động lên thời kỳ đầu Trái Đất.
"Mặc dù việc phát hiện ra hố va chạm cổ đại này rất thú vị, nhưng nó không thực sự thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về cách các vụ va chạm có thể ảnh hưởng đến cách Trái Đất hình thành và tiến hóa trong hàng tỷ năm", ông nói.
Ngoài những ý nghĩa đối với sự sống ban đầu trên hành tinh của chúng ta, hố va chạm mới được tìm thấy còn gợi ý về một quần thể hố va chạm cổ đại tương tự chưa được phát hiện, Kirkland cho biết. Khám phá này "làm nổi bật tầm quan trọng của việc kiểm tra lại địa hình địa chất cổ đại để tìm bằng chứng về các sự kiện va chạm sớm".
Các bài viết liên quan:
— Xe tự hành trên sao Hỏa Perseverance gửi bưu thiếp về nhà từ 'Pico Turquino' tuyệt đẹp (ảnh)
— Xe tự hành trên sao Hỏa Perseverance tìm thấy 'kho báu độc nhất vô nhị' trên Núi Bạc của Hành tinh Đỏ
— Đá mặt trăng nhanh như đạn đã tạo nên 2 hẻm núi sâu hơn Grand Canyon
Cơ hội tốt nhất để xác định vị trí các miệng hố cổ xưa hơn như miệng hố mới tìm thấy là tìm kiếm các nón vỡ và các đặc điểm tương tự đã tồn tại sau các hoạt động địa chất tái chế cảnh quan của hành tinh chúng ta.
"Thách thức nằm ở việc tìm thấy chúng, vì hầu hết đã bị phá hủy hoặc bị chôn vùi sâu", Kirkland cho biết.
Khám phá này được nêu trong bài báo được xuất bản vào thứ năm (ngày 6 tháng 3) trên tạp chí Nature Communications.
