Đá Manti Cổ Đại Hé Lộ Dấu Ấn Hóa Học Của Trạng Thái Nguyên Thủy Của Trái Đất

Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) cùng các cộng sự đã công bố một khám phá sâu sắc vào ngày 14 tháng 10 năm 2025. Họ đề xuất rằng quá trình hình thành dữ dội của Trái Đất không hoàn toàn triệt tiêu mọi thứ như các giả thuyết trước đây. Nhóm nghiên cứu đã trình bày chi tiết về các dấu hiệu hóa học được tìm thấy bên trong những khối đá manti cổ đại, dường như là tàn tích trực tiếp của hình hài ban sơ nhất của hành tinh, được gọi là 'Trái Đất nguyên thủy' (proto-Earth). Phát hiện đột phá này mở ra một cánh cửa chưa từng có để nhìn vào thành phần sơ khai của thế giới, thách thức giả định lâu đời rằng trạng thái ban đầu của hành tinh đã bị hủy diệt hoàn toàn trong các thảm họa kiến tạo.

Công tác điều tra đã tập trung phân tích các mẫu vật địa chất sâu được thu thập từ những vùng đất cổ xưa tại Greenland, Canada và Hawaii. Qua quá trình kiểm tra tỉ mỉ, họ đã cô lập được một dấu hiệu hóa học đặc trưng: sự thiếu hụt đáng kể của đồng vị kali-40. Sự mất cân bằng đồng vị này khác biệt rõ rệt so với tỷ lệ dự kiến thường thấy trong hầu hết vật chất trên Trái Đất hiện đại. Điều này ngụ ý mạnh mẽ về sự tồn tại của vật chất có trước các sự kiện tái định hình lớn của hành tinh. Để đạt được sự thấu hiểu này, họ cần đến kỹ thuật tinh xảo, bao gồm việc hòa tan mẫu đá đã nghiền thành bột trong axit và đo tỷ lệ đồng vị bằng một máy quang phổ khối có độ nhạy cao.

Sự khan hiếm của kali-40 cho thấy rằng, ngay cả sau sự kiện va chạm khổng lồ dẫn đến sự hình thành Mặt Trăng, những phần nhỏ nhất của cấu trúc ban đầu của Trái Đất vẫn cố gắng tồn tại, được bảo vệ sâu bên trong lớp manti. Bằng chứng này trực tiếp đối đầu với mô hình thống trị cho rằng Trái Đất nguyên thủy đã bị phá hủy hoàn toàn trong vụ va chạm lớn. Thay vào đó, nó chỉ ra một lịch sử phức tạp hơn, nơi các yếu tố nền tảng đã sống sót qua lò luyện vũ trụ. Khám phá này cung cấp dữ liệu thực nghiệm quan trọng để tinh chỉnh các mô hình bồi tụ hành tinh và động lực học ban đầu của hệ mặt trời chúng ta.

Bối cảnh sâu hơn về thời kỳ non trẻ đầy biến động của Trái Đất đến từ các nghiên cứu địa vật lý liên quan. Các nhà khoa học đã xác định hai dị thường lớn, dày đặc, nằm sâu dưới Thái Bình Dương và Châu Phi, được gọi là Các Vùng Tốc độ Thấp Lớn (LLVPs). Chúng được giả thuyết là tàn dư của Theia, thiên thể khổng lồ mà sự va chạm của nó với Trái Đất sơ khai được cho là đã tạo ra Mặt Trăng. Các LLVPs này làm chậm sóng địa chấn, đặt phát hiện về Trái Đất nguyên thủy mới này vào câu chuyện lớn hơn về các vụ va chạm vũ trụ định hình hệ thống Trái Đất – Mặt Trăng. Riêng biệt, nghiên cứu được công bố trên Nature Communications đã xác định rằng lõi Trái Đất chứa khoảng 3.8% carbon, một thành phần có thể đã ảnh hưởng đáng kể đến sự kết tinh của lớp trong cùng của hành tinh.

Tổng hợp lại, những bằng chứng hội tụ này—dấu vết Trái Đất nguyên thủy được bảo tồn, các LLVPs, và thành phần lõi—nâng cao đáng kể sự hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa phức tạp và lâu dài của Trái Đất. Nhóm nghiên cứu đã lên kế hoạch cho giai đoạn thăm dò tiếp theo, với ý định lấy mẫu tại các điểm nóng núi lửa trên nhiều lục địa để khảo sát các trầm tích manti bị che khuất và làm rõ nguồn gốc vũ trụ phi thường của Trái Đất. Sự chặt chẽ về phương pháp luận được áp dụng trong nghiên cứu ban đầu này, sử dụng quang phổ khối tiên tiến để xác định các dị thường đồng vị tinh tế, đại diện cho một thành tựu quan trọng, căn bản thay đổi quan điểm về sự bồi tụ hành tinh sau các tác động lớn.