Một nhóm nghiên cứu đã lật ngược các lý thuyết phổ biến về sự hình thành lớp vỏ Trái đất, chứng minh rằng nó tiếp tục tái phát triển từ từ chứ không chậm lại nhanh chóng như 3 tỷ năm trước. Bằng cách phân tích hơn 600.000 mẫu đá từ khắp nơi trên thế giới, họ đã đề xuất một phương pháp mới để lập bản đồ sự phát triển của lớp vỏ Trái đất, cho thấy rằng nó diễn ra từ từ hơn và làm sáng tỏ sự hình thành và phân kỳ của các hành tinh, đặc biệt là Sao Kim.
Một nghiên cứu do bang Pennsylvania dẫn đầu tiết lộ rằng lớp vỏ Trái đất đã tiếp tục quá trình tái tiến hóa chậm trong hàng tỷ năm, thay vì làm chậm tốc độ tăng trưởng nhanh chóng khoảng 3 tỷ năm trước. Các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện mới này mâu thuẫn với các lý thuyết hiện có cho rằng các mảng vỏ được hình thành nhanh chóng từ rất sớm trong lịch sử Trái đất.
Nghiên cứu này gần đây đã được công bố trên tạp chí Geochemical Perspectives Letters. Tác giả chính Jesse Reimink, trợ lý giáo sư khoa học trái đất, cho biết công trình này có thể giúp trả lời câu hỏi cơ bản về hành tinh của chúng ta và có thể cung cấp manh mối cho sự hình thành của các hành tinh khác.
Reimink cho biết: "Lý thuyết hàng đầu chỉ ra một điểm uốn cách đây khoảng 3 tỷ năm, có nghĩa là Trái đất của chúng ta là một hành tinh có nắp đứng yên, không có cấu trúc trước khi các mảng đột ngột quay. Hoạt động. Chúng tôi đã chỉ ra rằng điều này không phải như vậy."
Để lập bản đồ quá trình hình thành lớp vỏ Trái đất (hoặc đường cong phát triển của vỏ), các nhà nghiên cứu đã sử dụng hơn 600.000 mẫu từ cơ sở dữ liệu hồ sơ đá của Trái đất. Các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới, bao gồm Đại học bang Pennsylvania, đã phân tích từng mẫu đá trong hồ sơ để xác định hàm lượng địa hóa và tuổi. Các nhà nghiên cứu đã chọn các mẫu đá thay vì mẫu khoáng sản vì các mẫu đá nhạy cảm hơn trên thang thời gian này và ít bị sai lệch hơn.
Các nhà nghiên cứu biết rằng độ tin cậy của hồ sơ khoáng sản giảm theo thời gian, vì vậy họ đã sử dụng hồ sơ đá để vẽ lại đường cong phát triển của lớp vỏ. Để làm được điều này, họ đã phát triển một phương pháp độc đáo để xác định xem những tảng đá lửa có niên đại hàng triệu năm đã được biến đổi và biến đổi theo thời gian như thế nào: chứng minh bằng thực nghiệm rằng cùng một tảng đá thay đổi khác nhau như thế nào theo thời gian. Đá có thể bị biến đổi theo nhiều cách, chẳng hạn như phong hóa thành trầm tích hoặc bị nung chảy trở lại trong lớp phủ Trái đất, vì vậy các nhà nghiên cứu đã sử dụng những dữ liệu thực nghiệm này để cung cấp các công cụ toán học mới có thể phân tích hồ sơ đá và tính toán sự khác biệt về những thay đổi trong các mẫu.
Reimink cho biết: "Chúng tôi đã tính toán theo một cách mới mức độ tái xử lý xảy ra bằng cách xem xét thành phần của đá lửa và tính toán tỷ lệ trầm tích chiếm bao nhiêu quá trình tái xử lý xảy ra."
Họ đã sử dụng những tính toán này để hiệu chỉnh quá trình tái xử lý trong hồ sơ đá. Sau đó, các nhà nghiên cứu sử dụng hiểu biết mới của họ về cách tái xử lý đá để tính toán đường cong phát triển của lớp vỏ. Họ so sánh các đường cong mới được tính toán với tốc độ tăng trưởng mà các chuyên gia khác đã thu thập được từ các hồ sơ khoáng sản.
Công trình của Reimink và nhóm của ông cho thấy lớp vỏ Trái đất đi theo đường đi của lớp phủ Trái đất, lớp mà lớp vỏ Trái đất nằm trong đó, gợi ý một mối liên hệ. Đây không phải là lần đầu tiên các nhà địa chất đề xuất ý tưởng rằng lớp vỏ Trái đất phát triển dần dần; tuy nhiên, đây là lần đầu tiên đĩa nhạc rock được sử dụng để hỗ trợ ý tưởng này. Ông nói: “Đường cong phát triển lớp vỏ của chúng tôi khớp với kỷ lục tăng trưởng của lớp phủ, do đó, hai tín hiệu dường như trùng lặp ở một mức độ nào đó, trong khi hai tín hiệu không trùng nhau khi sử dụng các bản ghi khoáng sản để tạo ra đường cong phát triển của lớp vỏ”.
Nghiên cứu này nâng cao hiểu biết của các nhà nghiên cứu, nhưng nó không phải là tất cả và kết thúc tất cả các nghiên cứu về sự phát triển của vỏ trái đất. Đơn giản là có quá ít điểm dữ liệu để giải thích cho sự rộng lớn của không gian và thời gian trong lớp vỏ Trái đất. Tuy nhiên, phân tích sâu hơn về các điểm dữ liệu hiện có có thể giúp cung cấp thông tin cho các nghiên cứu về các hành tinh khác. Ví dụ, sao Kim không có mảng kiến tạo và có thể là một ví dụ hiện đại về Trái đất sơ khai.
"Trái đất và sao Kim trở nên khác nhau khi nào?" Reimink hỏi. "Tại sao chúng lại trở nên khác biệt? Tốc độ phát triển của lớp vỏ Trái đất có ảnh hưởng lớn đến điều này. Nó cho chúng ta biết các hành tinh phát triển theo những quỹ đạo khác nhau như thế nào, cái gì và tại sao."