Các nhà khoa học cho biết một vụ va chạm thiên thạch cổ đại đã xảy ra tại nơi hiện là Scotland muộn hơn đáng kể so với suy nghĩ trước đây. Phát hiện này sẽ viết lại lịch sử địa chất của khu vực và thay đổi những gì các nhà nghiên cứu nghĩ rằng họ biết về một số dạng sống trên cạn sớm nhất của Vương quốc Anh.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu tin rằng thiên thạch không tên này đã va vào Trái đất cách đây 1,17 tỷ năm, tạo ra lớp đá Stac Fada Member ở phía tây bắc Scotland. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đã xác định rằng thiên thạch thực sự đã va chạm cách đây 990 triệu năm — muộn hơn khoảng 200 triệu năm so với suy nghĩ trước đây.
Sự khác biệt về ngày tháng này rất quan trọng vì nó làm thay đổi dòng thời gian địa chất của khu vực, nơi mà trong những ngày xảy ra vụ va chạm đã từng là nơi sinh sống của một số sinh vật không phải sinh vật biển đầu tiên của Vương quốc Anh — các sinh vật nước ngọt cực nhỏ đã trở thành tổ tiên của thực vật, động vật và nấm, theo tuyên bố do Đại học St Andrews ở Scotland công bố.
Thành viên Stac Fada — một phần của siêu lục địa Rodinia 1 tỷ năm trước — bảo tồn môi trường bề mặt Trái đất trước và sau vụ va chạm, đồng tác giả nghiên cứu Tony Prave, một giáo sư danh dự về khoa học địa chất tại Đại học St Andrews, đã nói với Live Science.
"Những môi trường đó (sông, hồ, cửa sông) chứa các hệ sinh thái vi khuẩn đã được thiết lập tốt", Prave cho biết trong một email. "Do đó, khu vực này cung cấp một phòng thí nghiệm tự nhiên để kiểm tra hệ sinh thái vi khuẩn và môi trường sống của chúng như thế nào trước khi xảy ra va chạm và quan trọng là chúng phục hồi như thế nào sau sự kiện bi thảm đó".
Vụ va chạm hàng tỷ năm ở Scotland làm dấy lên câu hỏi về sự sống trên đất liền - YouTube
Xem trên Thiên thạch là thiên thạch — các mảnh tiểu hành tinh hoặc sao chổi — đi qua bầu khí quyển của một hành tinh mà không bị đốt cháy và va chạm với bề mặt. Trong trường hợp này, vụ va chạm xảy ra trên Trái đất trong thời kỳ Tiền Cambri (cách đây 4,6 tỷ đến 541 triệu năm), khi sự sống lần đầu tiên tiến hóa và đa dạng hóa.
Để hiểu rõ hơn về ngày va chạm, các nhà nghiên cứu đã phân tích các tinh thể khoáng chất zircon trong Stac Fada Member. Zircon có khả năng chống chịu cao và có thể tồn tại trong hàng tỷ năm. Theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ, các vòng zircon bổ sung phát triển xung quanh lõi tinh thể của khoáng chất này, giống như các vòng trong thân cây và khi làm như vậy, chúng có thể lưu giữ hồ sơ về các sự kiện địa chất. data-analytics-id="inline-link" href="https://www.livescience.com/39773-facts-about-uranium.html" data-url="https://www.livescience.com/39773-facts-about-uranium.html" target="_blank" referrerpolicy="no-referrer-when-downgrade" data-hl-processed="none">uranium trong cấu trúc tinh thể của nó, phân rã trong một thời gian dài và chuyển thành chì, Prave lưu ý. Các nhà nghiên cứu có thể đo lường sự phân rã này và sử dụng nó để xác định niên đại các sự kiện địa chất cổ đại.
"Sự phân rã của urani thành chì giống như một chiếc đồng hồ thời gian, do đó, khi thiên thạch va chạm với đá, nó sẽ 'đặt lại' đồng hồ thời gian trong các tinh thể zircon", Prave cho biết. "Các đồng nghiệp của tôi sau đó đã chiết xuất những viên zircon đó từ đá và phân tích tỷ lệ chì so với urani trong các tinh thể..."
Các bài viết liên quan:
— 'Ngay lúc này, chúng ta đang ở trong thời kỳ được coi là Kỷ nguyên vàng của hoạt động khám phá tiểu hành tinh.' Các nhà khoa học ăn mừng chuyến bay ngang qua tảng đá vũ trụ mới nhất của NASA
— Tiểu hành tinh Vesta có thể là một mảnh vỡ của một hành tinh trong hệ mặt trời, nhưng là hành tinh nào?
— Làm thế nào một thiên thạch 'mudball' sống sót trong không gian để hạ cánh xuống các khu rừng rậm ở Trung Mỹ
Kết quả cho thấy vụ va chạm xảy ra muộn hơn 200 triệu năm so với suy nghĩ của các nhà nghiên cứu. Ước tính mới giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về địa chất cổ đại của Scotland và sự sống nước ngọt ban đầu, nhưng vẫn còn nhiều điều họ chưa biết về vụ va chạm, bao gồm cả kích thước của thiên thạch. Để ước tính điều đó, các nhà nghiên cứu sẽ cần tiếp cận miệng hố va chạm, nhưng vị trí của nó vẫn chưa được biết.
Prave lưu ý rằng môi trường của Stac Fada đã trở lại bình thường sau vụ va chạm, và trầm tích sau đó từ từ chôn vùi các tảng đá va chạm và bề mặt đất cổ đại liên quan trong hàng chục triệu năm tiếp theo. Những trầm tích này hiện là dãy núi Torridonian. Miệng hố có thể nằm bên dưới chúng hoặc dưới biển gần đó, Prave cho biết. Dù thế nào đi nữa, có lẽ chúng ta sẽ không sớm tìm thấy nó.
"Về cơ bản, chúng ta sẽ phải đợi thêm vài chục triệu năm nữa để dãy núi Torridonian bị xói mòn để xem liệu chúng ta có thể tìm thấy tác động bên dưới những dãy núi đó hay không hoặc có khả năng hơn là tác động xảy ra ở nơi sau này (khoảng 950 triệu năm sau) là Bắc Đại Tây Dương và do đó, vị trí của nó sẽ mãi mãi không được biết đến", Prave cho biết.
Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ vào thứ Hai (ngày 28 tháng 4) trên tạp chí Địa chất.
Ban đầu, các nhà nghiên cứu tin rằng thiên thạch không tên này đã va vào Trái đất cách đây 1,17 tỷ năm, tạo ra lớp đá Stac Fada Member ở phía tây bắc Scotland. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới đã xác định rằng thiên thạch thực sự đã va chạm cách đây 990 triệu năm — muộn hơn khoảng 200 triệu năm so với suy nghĩ trước đây.
Sự khác biệt về ngày tháng này rất quan trọng vì nó làm thay đổi dòng thời gian địa chất của khu vực, nơi mà trong những ngày xảy ra vụ va chạm đã từng là nơi sinh sống của một số sinh vật không phải sinh vật biển đầu tiên của Vương quốc Anh — các sinh vật nước ngọt cực nhỏ đã trở thành tổ tiên của thực vật, động vật và nấm, theo tuyên bố do Đại học St Andrews ở Scotland công bố.
Thành viên Stac Fada — một phần của siêu lục địa Rodinia 1 tỷ năm trước — bảo tồn môi trường bề mặt Trái đất trước và sau vụ va chạm, đồng tác giả nghiên cứu Tony Prave, một giáo sư danh dự về khoa học địa chất tại Đại học St Andrews, đã nói với Live Science.
"Những môi trường đó (sông, hồ, cửa sông) chứa các hệ sinh thái vi khuẩn đã được thiết lập tốt", Prave cho biết trong một email. "Do đó, khu vực này cung cấp một phòng thí nghiệm tự nhiên để kiểm tra hệ sinh thái vi khuẩn và môi trường sống của chúng như thế nào trước khi xảy ra va chạm và quan trọng là chúng phục hồi như thế nào sau sự kiện bi thảm đó".
Vụ va chạm hàng tỷ năm ở Scotland làm dấy lên câu hỏi về sự sống trên đất liền - YouTube
Xem trên Thiên thạch là thiên thạch — các mảnh tiểu hành tinh hoặc sao chổi — đi qua bầu khí quyển của một hành tinh mà không bị đốt cháy và va chạm với bề mặt. Trong trường hợp này, vụ va chạm xảy ra trên Trái đất trong thời kỳ Tiền Cambri (cách đây 4,6 tỷ đến 541 triệu năm), khi sự sống lần đầu tiên tiến hóa và đa dạng hóa.
Để hiểu rõ hơn về ngày va chạm, các nhà nghiên cứu đã phân tích các tinh thể khoáng chất zircon trong Stac Fada Member. Zircon có khả năng chống chịu cao và có thể tồn tại trong hàng tỷ năm. Theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ, các vòng zircon bổ sung phát triển xung quanh lõi tinh thể của khoáng chất này, giống như các vòng trong thân cây và khi làm như vậy, chúng có thể lưu giữ hồ sơ về các sự kiện địa chất. data-analytics-id="inline-link" href="https://www.livescience.com/39773-facts-about-uranium.html" data-url="https://www.livescience.com/39773-facts-about-uranium.html" target="_blank" referrerpolicy="no-referrer-when-downgrade" data-hl-processed="none">uranium trong cấu trúc tinh thể của nó, phân rã trong một thời gian dài và chuyển thành chì, Prave lưu ý. Các nhà nghiên cứu có thể đo lường sự phân rã này và sử dụng nó để xác định niên đại các sự kiện địa chất cổ đại.
"Sự phân rã của urani thành chì giống như một chiếc đồng hồ thời gian, do đó, khi thiên thạch va chạm với đá, nó sẽ 'đặt lại' đồng hồ thời gian trong các tinh thể zircon", Prave cho biết. "Các đồng nghiệp của tôi sau đó đã chiết xuất những viên zircon đó từ đá và phân tích tỷ lệ chì so với urani trong các tinh thể..."
Các bài viết liên quan:
— 'Ngay lúc này, chúng ta đang ở trong thời kỳ được coi là Kỷ nguyên vàng của hoạt động khám phá tiểu hành tinh.' Các nhà khoa học ăn mừng chuyến bay ngang qua tảng đá vũ trụ mới nhất của NASA
— Tiểu hành tinh Vesta có thể là một mảnh vỡ của một hành tinh trong hệ mặt trời, nhưng là hành tinh nào?
— Làm thế nào một thiên thạch 'mudball' sống sót trong không gian để hạ cánh xuống các khu rừng rậm ở Trung Mỹ
Kết quả cho thấy vụ va chạm xảy ra muộn hơn 200 triệu năm so với suy nghĩ của các nhà nghiên cứu. Ước tính mới giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về địa chất cổ đại của Scotland và sự sống nước ngọt ban đầu, nhưng vẫn còn nhiều điều họ chưa biết về vụ va chạm, bao gồm cả kích thước của thiên thạch. Để ước tính điều đó, các nhà nghiên cứu sẽ cần tiếp cận miệng hố va chạm, nhưng vị trí của nó vẫn chưa được biết.
Prave lưu ý rằng môi trường của Stac Fada đã trở lại bình thường sau vụ va chạm, và trầm tích sau đó từ từ chôn vùi các tảng đá va chạm và bề mặt đất cổ đại liên quan trong hàng chục triệu năm tiếp theo. Những trầm tích này hiện là dãy núi Torridonian. Miệng hố có thể nằm bên dưới chúng hoặc dưới biển gần đó, Prave cho biết. Dù thế nào đi nữa, có lẽ chúng ta sẽ không sớm tìm thấy nó.
"Về cơ bản, chúng ta sẽ phải đợi thêm vài chục triệu năm nữa để dãy núi Torridonian bị xói mòn để xem liệu chúng ta có thể tìm thấy tác động bên dưới những dãy núi đó hay không hoặc có khả năng hơn là tác động xảy ra ở nơi sau này (khoảng 950 triệu năm sau) là Bắc Đại Tây Dương và do đó, vị trí của nó sẽ mãi mãi không được biết đến", Prave cho biết.
Các nhà nghiên cứu đã công bố phát hiện của họ vào thứ Hai (ngày 28 tháng 4) trên tạp chí Địa chất.
