Nhiều nhà khoa học ủng hộ giả thuyết cho rằng lịch sử kiến tạo mảng của Trái Đất chỉ diễn ra từ cách đây gần một tỷ năm. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Science Advances hôm 22/4 đã tìm thấy bằng chứng chứng minh các mảng kiến tạo bắt đầu dịch chuyển từ ít nhất 3,2 tỷ năm trước.

"Quá trình kiến tạo mảng chỉ xảy ra khi thỏa mãn hai điều kiện. Một là lớp vỏ cần 'cảm nhận' được lực ma sát của quyển manti hay lớp phủ chuyển động bên dưới. Hai là nó phải tương đối rắn chắc để các mảng được giữ lại với nhau khi di chuyển trên bề mặt Trái Đất", cựu sinh viên Đại học Harvard Alec Brenner, một trong những tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

Theo các nhà địa chất, rất khó để xác định chính xác khi nào là điều kiện thuận lợi để xảy ra kiến tạo mảng bởi việc tìm kiếm mẫu đá phục vụ cho nghiên cứu không hề dễ dàng. Các mẫu đá cổ từ tâm Trái Đất hiếm đến mức gần như không còn tồn tại. Đá cổ hình thành gần bề mặt cũng khó tìm.

"Các mẫu đá từ thuở sơ khai chiếm chưa đến 5% bề mặt Trái Đất ngày nay", Brenner giải thích, "Phần còn lại đã trải qua 3 tỷ năm biến động địa chất, nên việc nghiên cứu những mẫu đá đó có thể gây tranh cãi về thông tin mà chúng lưu giữ".

Các phân tích trước đây thường cho nhiều kết quả về thời điểm mảng kiến tạo bắt đầu dịch chuyển. Ngày nay, với sự hỗ trợ của công nghệ mới mang tên Kính hiển vi kim cương lượng tử (QDM), Brenner và các cộng sự có thể thu được số liệu chính xác hơn về lịch sử từ tính của mẫu đá cổ. Thiết bị được phát triển bởi các nhà vật lý tại Đại học Harvard, Mỹ.

Trong nghiên cứu này, nhóm của Brenner đã sử dụng kết hợp kính hiển vi với từ kế và thiết bị khử từ để phân tích lịch sử của lõi đá 3,5 tỷ năm tuổi được khoan tại Pilbara Craton ở Tây Australia - một trong hai lớp vỏ nguyên thủy và ổn định của Trái Đất, bên cạnh Kaapvaal Craton ở Nam Phi. Sau khi so sánh lịch sử từ tính của chúng với các mẫu đá gần đó, các nhà khoa học nhận thấy khoảng 3,2 tỷ năm trước, lớp vỏ Pilbara Craton đã di chuyển 2,5 cm mỗi năm.

"Thành công của nghiên cứu này là nhờ sự kết hợp giữa kế hoạch làm việc tỉ mỉ, kỹ thuật kính hiển vi từ tính mới và một chút may mắn," Brenner chia sẻ. "Việc chọn đúng loại đá để lấy mẫu - dựa trên báo cáo của các nhà địa chất – đã giúp chúng tôi tập trung vào những tảng đá có độ tuổi chính xác và được bảo quản tốt."

Nghiên cứu hoạt động kiến tạo mảng là điều rất cần thiết nếu muốn hiểu lịch sử tiến hóa của Trái Đất. Chuyển động của các mảng kiến tạo, cùng một số quá trình địa hóa khác, đã hình thành nên những ngọn núi và giúp ổn định khí hậu trên hành tinh của chúng ta, mở đường cho sự sống phát triển.

Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm nghiên cứu có kế hoạch phân tích thêm về từ tính của các mẫu đá núi lửa khác ở Pilbara Craton và Kaapvaal Craton, để khám phá cách các mảng kiến tạo chuyển động trong những ngày đầu tiên của quá trình.
Theo UPI