'Tiền hành tinh' tạo nên Mặt trăng có thể bị kẹt gần lõi Trái đất

Các nhà khoa học cho rằng Trái đất hình thành khoảng 4,5 tỉ năm trước và Mặt trăng xuất hiện muộn hơn một chút.

Lời giải thích hàng đầu về nguồn gốc của Mặt trăng là nó xuất phát từ sự va chạm của hai tiền hành tinh: một là Trái đất nguyên thủy, và một là tảng đá có kích thước bằng sao Hỏa có biệt danh Theia - theo tên mẹ của Mặt trăng trong thần thoại Hy Lạp.

Giả thuyết về vụ va chạm khổng lồ này cho thấy Mặt trăng đã kết tụ lại từ những mảnh vụn sau vụ va chạm. Tuy nhiên, bằng chứng trực tiếp về sự tồn tại của tảng đá Theia vẫn còn chưa rõ.

Một nghiên cứu mới đây cho rằng tác động của vụ va chạm có thể đã chôn vùi di tích của Theia sâu bên trong lớp phủ Trái đất.

Tác giả chính của nghiên cứu, Qian Yuan, nhà địa động lực học tại Viện Công nghệ California (Mỹ), cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy cú va chạm cực mạnh này có tác động lâu dài đến toàn bộ quá trình tiến hóa của Trái đất. Đồng thời nó có thể giải thích tại sao Trái đất có đặc điểm địa chất độc đáo so với các hành tinh đá khác”.

Trong nghiên cứu mới, Yuan và các đồng nghiệp đã nghiên cứu hai khối đá có kích thước bằng lục địa ở dưới cùng của lớp phủ, cách bề mặt Trái đất khoảng 2.900km.

Theo nghiên cứu trước đây, sóng địa chấn bên trong Trái đất di chuyển chậm một cách bất thường qua những điểm dị thường. Điều này gợi ý địa chất ở các điểm dị thường đặc hơn và có thành phần khác với lớp phủ xung quanh.

Trong khi đó mô phỏng máy tính của nhóm Yuan cho thấy một phần lớp phủ của tảng đá Theia có thể đã tiến sâu vào lớp phủ bên dưới của Trái đất nguyên thủy. Loại đá từ Theia sẽ đặc hơn từ 2 đến 3,5% so với lớp phủ của Trái đất nguyên sinh, dựa trên những gì đã biết từ Mặt trăng và các mô hình trước đây của Theia.

Các mô hình máy tính cũng cho rằng những di tích Theia dày đặc này rộng hàng chục km. Loại đá chủ yếu nóng chảy này có thể đã chìm xuống và đông cứng lại theo thời gian, tích tụ thành những đốm màu dày đặc phía trên lõi Trái đất. Chúng có trọng lượng tương đương khoảng 1/40 đến 1/60 khối lượng Trái đất.

Ông Yuan cho biết những phát hiện mới cho thấy những đốm màu này giàu sắt hơn lớp vỏ bình thường của Trái đất. Chúng có thể có tính chất hóa học tương tự như đá núi lửa trên Mặt trăng.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.

Phát hiện bất ngờ: Các nguyên tử sắt 'chạy loạn' trong lõi rắn Trái đất

Các nhà vật lý tiến gần hơn đến việc giải đáp một trong những bí ẩn lớn nhất của địa vật lý: Trái đất cung cấp năng lượng cho từ trường của nó bằng cách nào?