SOHA NEWS
Cách đây 4,4 tỷ năm, một vật thể kích thước bằng sao Hỏa đã đâm vào Trái Đất nguyên thủy, phóng Mặt Trăng ngày nay vào quỹ đạo vĩnh viễn quanh hành tinh chúng ta.
Nhưng sự kiện này có thể tác động lớn hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Vụ va chạm có thể đã dìm Trái Đất vào carbon, nitơ và lưu huỳnh cần thiết cho sự sống. Phát hiện này mới được đăng trên tạp chí Science Advances, ra ngày 23/1.
Hồi đó, Trái Đất hơi giống sao Hỏa ngày nay. Nó có lõi và vỏ bên ngoài, nhưng phần không có lõi hơi ít các nguyên tố dễ bay hơi như nitơ, carbon và lưu huỳnh.
Hình minh họa.
Các nguyên tố dễ bay hơi trong phần không lõi, được gọi là "cụm silicat Trái Đất", có thể hòa lẫn với nhau, nhưng chúng không bao giờ tương tác với các thành phần của lõi. Mặc dù một số chất dễ bay hơi tồn tại trong lõi, chúng không thể di chuyển đến lớp vỏ hành tinh. Và rồi một vụ va chạm đã xảy ra.
Giả thuyết cho rằng các loại thiên thạch đặc biệt, được gọi là chondit carbonat, đã đâm sầm vào Trái Đất và tạo ra "cụm silicat Trái Đất" có các nguyên tố dễ bay hơi.
Ý tưởng này dựa vào thực tế là tỷ lệ của các phiên bản khác nhau hoặc đồng vị của nitơ, carbon và hydro dường như phù hợp với vật chất thấy ở các thiên thạch này. Vì vậy, những người đưa ra giả thuyết này cho rằng, thiên thạch là nguồn gốc của các nguyên tố này.
Nhưng có một vấn đề là: tỷ lệ carbon với nitơ không phù hợp. Trong khi các thiên thạch có khoảng 20 phần carbon/ 1 phần nitơ, thì phần không lõi của Trái Đất có khoảng 40 phần carbon/ 1 phần nitơ.
Vì vậy, nhóm tác giả nghiên cứu đã quyết định thử nghiệm một giả thuyết khác: Điều gì xảy ra nếu Trái Đất gặp một hành tinh khác?
Nếu xảy ra sự va chạm thì hai lõi và hai lớp vỏ hành tinh sẽ hợp nhất lại. Vì vậy, họ tạo ra một hành tinh có thể va chạm với chính Trái Đất.
Hình minh họa (nguồn ảnh: internet).
Trong phòng thí nghiệm, họ có một loại lò đặc biệt. Anh Damanveer Grewal thuộc trường ĐH Rice ở Houston, bang Texas.(Mỹ) và nhóm nghiên cứu đã lập ra điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao làm lõi hành tinh hình thành.
Trong các viên con nhộng than chì (một dạng carbon), họ đã kết hợp bột kim loại (đại diện cho lõi và bao gồm các nguyên tố như sắt liên kết với nitơ) với tỷ lệ bột silicat (hỗn hợp silicon và oxy) khác nhau. Có nghĩa là họ bắt chước làm ra vỏ hành tinh theo giả thuyết.
Bằng cách thay đổi nhiệt độ, áp suất và tỷ lệ lưu huỳnh trong các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã tạo ra các kịch bản về cách các nguyên tố này có phân chia ra giữa lõi và phần còn lại của hành tinh theo giả thuyết.
Họ phát hiện ra rằng ít carbon liên kết với sắt khi có nồng độ nitơ và lưu huỳnh cao, trong khi nitơ liên kết với sắt ngay cả khi có nhiều lưu huỳnh. Vì vậy, nitơ bị loại trừ khỏi lõi, bay đến những nơi khác trên hành tinh, nó cần nồng độ lưu huỳnh rất cao.
Sau khi hơn 1 tỷ lần chạy mô phỏng, họ thấy rằng kịch bản hợp lý nhất là Trái Đất va chạm và sáp nhập với một hành tinh có kích thước bằng sao Hỏa chứa khoảng 25 đến 30% lưu huỳnh trong lõi.
Theo các nhà nghiên cứu, giả thuyết này "rất có thể xảy ra", là kết quả thành công sau nhiều năm nghiên cứu chia thành nhiều nhóm khác nhau.
Nguồn bài và ảnh: Live Science