Giải thích ‘khoảng trống’ một tỷ năm bí ẩn trong hồ sơ địa chất của Trái đất 

Giúp NTDVN sửa lỗi

Có một 'khoảng trống' một tỷ năm về thời gian trong hồ sơ địa chất của Trái đất. Các nhà khoa học đưa ra 4 lý thuyết để giải thích cho hiện tượng bí ẩn này. Trong đó có lý thuyết về sự hình thành và tan vỡ của siêu lục địa cổ đại Rodinia.

Các nhà khoa học tin rằng Trái đất có lịch sử khoảng 4,54 tỷ năm tuổi. Bề mặt Trái đất lúc mới ra đời là một “đại dương” do magma tổ hợp thành, bắt đầu nguội đi và ngưng kết lại cách đây khoảng 4 tỷ năm, tạo thành đá cứng.

Năm 1669, nhà địa chất học nổi tiếng Nicolas Steno đưa ra định luật xếp chồng, cho rằng các lớp đá trên trái đất sẽ được sắp xếp theo trình tự thời gian, lớp đá dưới là lớp lâu năm, lớp ở trên là lớp có tuổi đời trẻ hơn, các lớp xếp chồng lên nhau, và cuối cùng sẽ hình thành trình tự từ dưới lên trên, từ “già đến trẻ”. Mỗi lớp như một chiếc máy quay thời gian, ghi lại một cách chân thực lịch sử trái đất lúc bấy giờ.

Tuy nhiên, các nhà địa chất đã vô cùng ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng, có một khoảng thời gian trên trái đất không để lại bất kỳ dấu vết nào, như thể giai đoạn lịch sử này đã bị xóa một cách có chủ ý.

Ví dụ, vào thế kỷ 18, nhà địa chất học người Scotland James Hutton, người được mệnh danh là “cha đẻ của địa chất hiện đại”, tại Siccar Point, Scotland, ông đã phát hiện ra sa thạch đỏ 345 triệu năm tuổi thuộc kỷ Devon, trực tiếp phủ lên sa thạch cứng cách đây 425 triệu năm của kỷ Silua. Nghĩa là khoảng 80 triệu năm của các lớp đá ở giữa bị mất tích. Nói cách khác, Trái đất có 80 triệu năm lịch sử đã biến mất một cách khó lý giải. Địa chất học gọi hiện tượng này là “Sự bất phù hợp Hutton” (Hutton’s Unconformity).

100 năm sau, phát hiện của nhà địa chất học người Mỹ John Wesley Powell ở Hẻm núi lớn Grand Canyon, lại một lần nữa xác nhận hiện tượng bất phù hợp Hutton. Và lần này, khoảng thời gian bị gián đoạn lên tới một tỷ năm!

Năm 1869, ông Powell, được biết đến với biệt danh ‘Nhà thám hiểm một tay’, dẫn đầu một đội 10 người trong chuyến thám hiểm kéo dài 10 tháng ở Grand Canyon. Mặc dù quá trình thám hiểm đầy rẫy những nguy hiểm nhưng cũng rất nhiều niềm vui.

Là một nhà địa chất học, điều ông Powell quan tâm nhất là những vách đá ở hai bên hẻm núi Grand Canyon. Trong mắt chúng ta, đó là những kỳ quan thiên nhiên kỳ diệu, còn trong mắt của Powell, đó lại là “thư viện của các vị Thần”. Những khối đá nhiều màu sắc tạo thành ‘những trang sách của một cuốn sách bằng đá khổng lồ’. Đọc từng dòng sách này, ta có thể biết được lịch sử hình thành của trái đất.

Tuy nhiên, khi ông Powell liếc qua một mảnh đá kết tinh cứng, đã phát hiện ra một hiện tượng khó tin. Mảnh đá kết tinh này chủ yếu là đá granite, cũng như đá phiến hình lá, nó không giống như những khối đá thông thường xếp chồng lên nhau theo chiều ngang, mà lại được sắp xếp theo chiều dọc một cách bất thường. Và bên trên lớp đá kết tinh là một dải sa thạch đỏ dày 305 mét, được sắp xếp ngay ngắn theo chiều ngang như mong đợi.

Điều khiến ông khó hiểu hơn nữa là, các nhà địa chất học nói chung tin rằng, những tảng đá kết tinh cứng trẻ nhất cũng đã 1,7 tỷ năm tuổi, trong khi những tảng đá lâu đời nhất trong các lớp sa thạch này chỉ được hình thành ít nhất cách đây 550 triệu năm. Tức là có hơn một tỷ năm thiếu hụt giữa các lớp đá trên và lớp đá dưới, đồng nghĩa với việc hơn một tỷ năm lịch sử địa chất của trái đất là một khoảng bỏ trống. Powell gọi điều kỳ quặc này là ‘Sự không phù hợp vĩ đại’ (The Great Unconformity).

Các tảng đá thường được đặt thành một chuỗi các lớp có trật tự, lớp này chồng lên nhau - nhưng ‘Sự không phù hợp vĩ đại’ phá vỡ truyền thống là minh chứng cho hiện tượng 'khoảng trống' một tỷ năm về hồ sơ địa chất của trái đất.
Các tảng đá thường được đặt thành một chuỗi các lớp có trật tự, lớp này chồng lên nhau - nhưng ‘Sự không phù hợp vĩ đại’ phá vỡ truyền thống là minh chứng cho hiện tượng 'khoảng trống' một tỷ năm về hồ sơ địa chất của trái đất. (Nguồn: Alamy)

Theo các nhà địa chất, tuổi của trái đất là 4,6 tỷ năm, vậy, sự kiện lớn toàn cầu nào đã xảy ra xóa sổ gần 1/4 lịch sử Trái đất?

Vụ bùng nổ sự sống trong kỷ Cambri

Điều hấp dẫn hơn nữa là sự bất phù hợp địa tầng này đã xảy ra ngay trước một bí ẩn lớn khác, đó là sự bùng nổ đột ngột về sự đa dạng của sự sống trên Trái đất cách đây 541 triệu năm, đó là thời kỳ bùng nổ kỷ Cambri.

Trong kỷ Cambri, cách đây 541 triệu năm, các thông tin ghi chép về hóa thạch cho thấy, hầu hết các hệ động vật đều xuất hiện trong thời kỳ này. Điều đáng kinh ngạc hơn nữa là, sự bùng nổ sự sống đột ngột này xảy ra trong khoảng thời gian từ 20 triệu đến 25 triệu năm, đối với lịch sử Trái đất có thể nói là cái ‘chớp mắt’. Các nhóm hóa thạch đã được tìm thấy trên khắp thế giới đều xác nhận sự bùng nổ ngoạn mục của các hệ động vật, chẳng hạn như ở Burgess Shale của Canada, và ở cánh đồng hóa thạch Trừng Giang ở tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Nhóm hóa thạch của thời kỳ này khá điển hình, đó là một số lượng rất lớn các loại sinh vật khác nhau xuất hiện gần như cùng một lúc.

Bằng chứng thực tế này cũng từng khiến Darwin bối rối, trong cuốn ‘Nguồn gốc các loài’ (Origin of Species), Darwin có viết: “Sự việc này tới nay vẫn chưa giải thích được. Vì vậy, có lẽ một số người có thể sử dụng trường hợp này để bác bỏ mệnh đề của tôi về quan điểm Tiến hóa”.

Nhưng ngay cả ngày nay, hơn một trăm năm sau cái chết của Darwin, sự bùng nổ sự sống trong kỷ Cambri và sự bùng nổ của các kỷ khác vẫn là một bí ẩn lớn trong cộng đồng khoa học.

Sự bùng nổ sự sống trong kỷ Cambri trùng hợp về thời gian với 'khoảng trống' một tỷ năm về hồ sơ địa chất của trái đất.
Sự bùng nổ sự sống trong kỷ Cambri trùng hợp về thời gian với 'khoảng trống' một tỷ năm về hồ sơ địa chất của trái đất. (Ảnh: Wikimedia Commons)

Và điều này cũng đúng với một tỷ năm địa chất biến mất. Miễn là thời gian trôi qua, sẽ luôn luôn có dấu vết, huống chi là những năm tháng dài hàng tỷ năm? Lực lượng tự nhiên hay siêu nhiên nào đã loại bỏ đi lớp đá đã hình thành hàng tỷ năm tuổi? Đây cũng là một trong những bí ẩn lớn mà giới khoa học cho đến nay vẫn chưa thể giải đáp được.

Vào tháng 9 năm 2021, cũng là 152 năm sau khi Powell phát hiện ra sự không phù hợp địa chất này, BBC đã một lần nữa đề cập tới sự kiện kỳ lạ này trong một bài báo dài có tiêu đề “Cuộc chạy đua kỳ lạ để truy tìm tỷ năm mất tích” (The strange race to track down a missing billion years). Bài báo trích dẫn lời ông Stephen Marshak, giáo sư danh dự Khoa Địa chất tại Đại học Illinois, Hoa Kỳ. Ông cho biết rằng ở trung tâm của bất kỳ lục địa nào, cho dù đó là Hoa Kỳ, Siberia hay Châu Âu, nếu khoan xuống địa tầng đủ sâu, sẽ gặp phải hiện tượng hai lớp đá không phù hợp bí ẩn này, và ‘vì vậy, hiện tượng địa chất này phổ biến rộng rãi, và nó kể cho chúng ta một câu chuyện rất, rất quan trọng trong lịch sử Trái đất mà chúng ta vẫn chưa hiểu được’.

Trên thực tế, trong 152 năm qua, không thiếu các nhà khoa học muốn tìm hiểu ý nghĩa của một tỷ năm này. Nhiều lý thuyết khác nhau cũng đang dần xuất hiện.

Bốn lý thuyết tiết lộ bí mật ẩn giấu của Trái đất

Các nhà khoa học đã đưa ra 4 giả thuyết để giải thích cho sự kiện này.

● Trái đất quả cầu tuyết (Snowball Earth)

Một số nhà khoa học đã đề xuất lý thuyết quả cầu tuyết, lấy cảm hứng từ lớp băng Greenland. Sông băng khổng lồ này bao phủ 80% Greenland, với bán kính khoảng 1,7 triệu km vuông. Giống như sông, sông băng có thể di chuyển, nhưng rất chậm. Khi sông băng di chuyển, nó dần dần cuốn trôi bề mặt bên dưới lớp băng. Nếu điều này diễn ra trong hàng triệu năm hoặc hơn, nó sẽ cuốn trôi các lớp đá lớn.

Do đó, lý luận này tin rằng trái đất đã từng là một quả cầu tuyết khổng lồ, và quá trình xói mòn của quả cầu tuyết tương tự như dải băng ở Greenland. Giáo sư CBrenhin Keller của Đại học Dartmouth và nhóm của ông đã nghiên cứu và cho rằng, giai đoạn này bắt đầu vào khoảng năm 717 triệu năm trước, và kết thúc vào kỷ băng hà tiền Cambri 580 triệu năm trước. Các sông băng khổng lồ có khả năng cuốn trôi các lớp đất đá dày tới 3 đến 5 km, đủ để bao phủ các lớp đá có tuổi đời lên tới cả tỷ năm tuổi.

Tuy nhiên, tầng đá trong 30 triệu năm từ 580 triệu đến 550 triệu năm, đã bị loại bỏ đi? Vì vậy, lý thuyết này, nghe có vẻ không tồi, nhưng không thể được công nhận bởi nó không thể giải thích sự vắng mặt địa chất 30 triệu năm.

Lý thuyết Siêu lục địa cũng gặp phải tình cảnh tương tự.

● Cái chết của siêu lục địa

Lý thuyết này cho rằng có một siêu lục địa vào thời cổ đại được gọi là Rodinia. Lục địa này là sự kết hợp của các đại lục Đông Nam Cực, Ấn Độ, Siberia, Trung Quốc; một khu vực rộng lớn của Nam Mỹ, Bắc Mỹ và một phần của Châu Phi, chúng được hình thành cách đây khoảng một tỷ năm, sau đó vì địa nhiệt mà bắt đầu tạo ra núi và tự mở rộng. Những ngọn núi nhô lên cao khoảng 6 đến 8 km, và do độ cao của chúng nên chúng rất dễ bị xói mòn bởi mưa và gió. Từ quá trình tự mở rộng đến tự tách ra đến xói mòn hoàn toàn, siêu lục địa đã trải qua khoảng 200 triệu năm cho đến khi tách rời hoàn toàn cách đây 750 triệu năm. Và những tầng đá đã biến mất ở siêu lục địa.

Vậy câu hỏi được đặt ra: Ai đã loại bỏ các khối đá hình thành sau 750 triệu năm?

Vì vậy, một giả thuyết thứ ba xuất hiện, cho rằng sự biến mất của các lớp đá là kết quả của nhiều sự kiện, chẳng hạn như siêu lục địa cộng với trái đất quả cầu tuyết.

● Sự biến mất của các lớp đá là do nhiều sự kiện

Người đề xướng lý thuyết này, Giáo sư Rebecca Flowers của Đại học Colorado, đã phát hiện ra rằng một đĩa đá cổ lớn bao quanh Vịnh Hudson ở phía đông bắc Canada cũng có các lớp đá bị biến mất, nhưng không cùng thời với Grand Canyon. Vì vậy, ông tin rằng sự thiếu mặt của địa tầng hàng tỷ năm này không phải là một hiện tượng đơn lẻ riêng, mà là sự kết hợp của một loạt các địa tầng nhỏ hơn. Ông cũng cho rằng có thể không có tác dụng của sự trượt của băng hà, có thể do sau khi vỏ trái đất trồi lên mạnh, độ cao lớn khiến trầm tích khó đọng lại thành đá nên lúc này hầu như không còn tầng đá.

● Sự khác biệt trong phương pháp đo lường

Ông Francis Macdonald, giáo sư địa chất tại Đại học California Santa Barbara, đã giới thiệu một kỹ thuật được gọi là nhiệt niên đại (thermochronology), là thông qua đo lường những thay đổi về nhiệt độ kể từ khi đá hình thành để phán đoán lịch sử của đá.

Ông Macdonald giải thích rằng lấy đá granite làm ví dụ, nếu tuổi 100 triệu năm được đo bằng phương pháp đo trước đây thì 100 triệu năm thực sự là thời gian magma nguội đi thành thể rắn chứ không phải thời gian tồn tại của loại đá này trên trái đất. Nếu so sánh với một ví dụ cụ thể thì đó tương tự như thời gian bánh được hấp, không phải là lúc bánh ra khỏi lò. Mặt khác, Thermochronology có thể đo lường tương đối chính xác hơn thời điểm đá được đẩy lên bề mặt Trái đất.

Vậy liệu công nghệ nhiệt niên đại có thể xác định chính xác tuổi của các tảng đá và giải mã bí ẩn về sự biến mất một tỷ năm tuổi của Grand Canyon? Điều này chúng ta cần có thời gian để tìm hiểu.

'Khoảng trống' một tỷ năm này chỉ là một trong số rất nhiều các bí ẩn của hành tinh xanh này, cho nên các nhà khoa học rất bận rộn. Một số người lại cho rằng thế gian không có mê, chỉ là bản thân chúng ta không nhìn ra được sự thật, mọi thứ đều là tạo hoá của Thần và bản thân chúng ta tôn trọng sự thật là đủ rồi. Còn bạn lựa chọn cách nhìn nhận nào cho bản thân?

Minh An

Theo Epoch Times

Bạn bình luận gì về tin này?



BÀI CHỌN LỌC

Giải thích ‘khoảng trống’ một tỷ năm bí ẩn trong hồ sơ địa chất của Trái đất