Dấu vết thủy triều cổ đại cho thấy Mặt trăng từng nằm gần Trái đất hơn nhiều

Bình luận Văn Thiện • 11:53, 27/09/22

Giúp NTDVN sửa lỗi

Hầu như ai trong chúng ta cũng biết rằng lực hấp dẫn của Mặt trăng là nguyên nhân gây ra thủy triều trên Trái đất, tạo ra tính chu kỳ giữa thủy triều thấp và thủy triều cao…

Nhưng trên thực tế, một yếu tố đã ảnh hưởng đến thủy triều trong khoảng thời gian dài chính là tốc độ quay của Trái đất. Do tốc độ quay của hành tinh chúng ta giảm dần theo thời gian, nên Mặt trăng đã từ từ di chuyển ra quỹ đạo xa hơn, và khiến thủy triều trên Trái đất thay đổi đáng kể sau hàng tỷ năm.

Theo các phép đo từ một thiết bị được các phi hành gia Apollo đặt trên Mặt trăng, có tên gọi là Thí nghiệm đo khoảng cách đến Mặt Trăng bằng tia laser (Lunar Laser Ranging experiment), vệ tinh tự nhiên này đang trôi ra xa Trái đất với tốc độ 3,8 cm mỗi năm.

Tuy nhiên, tại thời điểm ngay sau khi Mặt trăng hình thành, vệ tinh tự nhiên này có thể đã ở gần Trái đất hơn rất nhiều bởi vì khi đó, mỗi ngày trên hành tinh của chúng ta chỉ kéo dài khoảng 4 giờ.

Nhưng chính xác hệ thống Trái đất - Mặt trăng đã phát triển như thế nào trong 4,5 tỷ năm?

thí nghiệm mặt trăng
Một phần của Thí nghiệm đo khoảng cách đến Mặt Trăng bằng tia laser trên bề mặt Mặt Trăng do phi hành gia David Scott trên tàu Apollo 15 chụp lại. (Ảnh: NASA / D. Scott)

Các mô hình tính toán hiện nay không đạt được sự thống nhất không rộng rãi và cần có thêm một số dữ liệu thực tế từ lịch sử xa xưa trên hành tinh của chúng ta.

Và địa chất học chính là ngành nghiên cứu có thể mang đến những hiểu biết cần thiết đó.

Cùng với chu kỳ của dòng thủy triều mạnh yếu khác nhau, các cồn đất ngập nước ở vùng nước nông ven biển trên Trái đất đã hình thành một số loại đá có các lớp cát và bùn lắng đọng xen kẽ.

Theo tạp chí Sky at Night, hai nhà nghiên cứu đến từ Viện Khoa học Địa chất, Đại học Friedrich Schiller Jena, Đức là Tom Eulenfeld và Christoph Heubeck đã khảo sát lại một mẫu đá lâu đời nhất thuộc loại này trong hồ sơ địa chất.

Nó được gọi là đá sa thạch thuộc Nhóm Moodies ở Nam Phi, có niên đại đáng kinh ngạc 3,22 tỷ năm.

đá sa thạch ven biển
Đá sa thạch ven biển. (Ảnh minh họa: Wikipedia)

Độ dày của các lớp xen kẽ của viên đá này có chu kỳ 15 lớp một lần, được cho là do cường độ dòng nước thay đổi theo chu kỳ giữa thủy triều lên và xuống trong một tháng.

Từ kết quả của phép đo địa chất, kết hợp với việc áp dụng định luật thứ ba của Johannes Kepler về chuyển động hành tinh, Eulenfeld và Heubeck đã tái tạo lại tốc độ quay của Trái đất và chu kỳ quỹ đạo của Mặt trăng tại thời điểm những viên đá cổ xưa này hình thành.

Nghiên cứu của nhóm đã tính toán được rằng vào 3,2 tỷ năm trước, khoảng cách Trái đất - Mặt trăng là khoảng 70% giá trị hiện tại, và tốc độ quay khá nhanh của Trái đất khi đó khiến một năm khoảng 700 ngày, với mỗi ngày chỉ kéo dài khoảng 13 giờ.

Ngoài ra, các phép đo trước đây đối với những tảng đá 650 triệu năm tuổi từ Nam Úc cho thấy khoảng cách Trái đất - Mặt trăng bằng 97% khoảng cách ngày nay vào thời điểm đó.

Như vậy, với những nghiên cứu địa chất bổ sung, các nhà nghiên cứu có thể xây dựng các mô hình máy tính tạo ra một bức tranh tốt hơn nhiều về sự thay đổi theo thời gian của quá trình Mặt trăng quay xung quanh Trái đất.

Văn Thiện

Bạn bình luận gì về tin này?



BÀI CHỌN LỌC

Dấu vết thủy triều cổ đại cho thấy Mặt trăng từng nằm gần Trái đất hơn nhiều