Lập bản đồ Trái đất cách đây 1,8 tỉ năm: Ý nghĩa trong ngành thông tin

Đây là lần đầu tiên hồ sơ địa chất của Trái đất được sử dụng theo cách này, nhìn lại quá khứ xa xôi như vậy. Điều này cho phép chúng ta thực hiện việc lập bản đồ hành tinh trong 40% chiều dài lịch sử gần đây nhất. Các bạn có thể xem trong hình ảnh động bên dưới. Công trình hiện đã được xuất bản trên tạp chí mở Geoscience Frontiers.

Việc lập bản đồ hành tinh của chúng ta từ thời xa xưa đến giờ đã tạo ra một giai điệu tuyệt đẹp. Chỉ nhìn bản đồ sống động thôi đã khiến người ta bị mê hoặc và đó là là một tác phẩm nghệ thuật tự nhiên.

Nó bắt đầu bằng bản đồ thế giới quen thuộc với mọi người. Sau đó, Ấn Độ nhanh chóng di chuyển về phía nam, tiếp theo là các phần của Đông Nam Á khi lục địa Gondwana trước đây hình thành ở Nam bán cầu.

Đến khoảng 200 triệu năm trước, khi khủng long còn đi dạo trên Trái đất, Gondwana đã liên kết với Bắc Mỹ, Châu Âu và Bắc Á để tạo thành một siêu lục địa lớn gọi là Pangaea.

Sau đó, quá trình tái thiết tiếp tục ngược dòng thời gian. Pangaea và Gondwana được hình thành từ các vụ va chạm mảng kiến tạo cũ hơn. Khi thời gian trôi ngược, một siêu lục địa cũ hơn có tên là Rodinia xuất hiện.

Không dừng lại ở đó. Đến lượt mình, Rodinia được hình thành do sự chia tách của một siêu lục địa thậm chí còn cũ hơn có tên là Nuna cách đây khoảng 1,35 tỉ năm.

Tại sao phải lập bản đồ quá khứ của Trái đất?

Trong số các hành tinh trong Hệ mặt trời, Trái đất là hành tinh duy nhất có kiến tạo mảng kiến tạo. Bề mặt đá của hành tinh chúng ta bị chia thành các mảnh (mảng kiến tạo) nghiền vào nhau và tạo thành núi, hoặc tách ra và tạo thành vực sâu sau đó được lấp đầy bởi các đại dương.

Ngoài việc gây ra động đất và núi lửa, mảng kiến tạo trong quá trình hoạt động còn đẩy đá từ sâu trong lòng đất lên độ cao của các dãy núi. Theo cách này, các nguyên tố nằm sâu dưới lòng đất có thể bị trồi lên rồi xói mòn khỏi đá và trôi vào sông ngòi, đại dương. Từ đó, các sinh vật có thể sử dụng các nguyên tố đó để phát triển, tiến hóa.

Trong số các nguyên tố thiết yếu này có phốt pho, thứ tạo thành khung cho các phân tử DNA và molypden. Các sinh vật sử dụng chúng để loại bỏ nitơ khỏi khí quyển và tạo ra protein và axit amin - các khối xây dựng của sự sống.

Kiến tạo mảng cũng làm lộ ra các loại đá phản ứng với carbon dioxide trong khí quyển. Các loại đá lưu trữ carbon dioxide là yếu tố kiểm soát chính đối với khí hậu của Trái đất trong thời gian dài, tất nhiên là quãng thời gian lâu hơn nhiều so với quá trình biến đổi khí hậu hỗn loạn mà chúng ta gây ra ngày nay.

Một công cụ để hiểu thời gian xa xưa

Việc lập bản đồ kiến tạo mảng trong quá khứ của hành tinh là giai đoạn đầu tiên có ý nghĩa quan trọng. Nó có thể xây dựng một mô hình kỹ thuật số hoàn chỉnh về Trái đất trong suốt lịch sử của nó.

Một mô hình như vậy sẽ cho phép chúng ta kiểm tra các giả thuyết về quá khứ của Trái đất. Ví dụ, tại sao khí hậu của Trái đất lại trải qua những biến động như sự kiện "Tuyết rơi cực độ” hoặc tại sao oxy lại tích tụ trong khí quyển khi sự kiện đó xảy ra.

Mô hình cũng sẽ cho phép chúng ta hiểu rõ hơn nhiều về phản hồi giữa sâu bên trong hành tinh và các hệ thống bề mặt hỗ trợ sự sống trên Trái đất.

Việc mô hình hóa quá khứ của hành tinh chúng ta là điều cần thiết nếu chúng ta muốn hiểu cách các chất dinh dưỡng được hình thành để thúc đẩy quá trình tiến hóa. Bằng chứng đầu tiên về các tế bào phức tạp có nhân (tất cả các tế bào động vật và thực vật) có niên đại từ 1,65 tỉ năm trước.

Đây là thời điểm với thời điểm siêu lục địa Nuna hình thành. Các nhà khoa học có thể kiểm tra xem những ngọn núi phát triển vào thời điểm Nuna hình thành có thể cung cấp các nguyên tố để thúc đẩy quá trình tiến hóa của tế bào phức tạp hay không.

Phần lớn sự sống trên Trái đất quang hợp ánh sáng Mặt trời và giải phóng oxy. Điều này liên kết kiến tạo mảng với hóa học của khí quyển và một số oxy đó hòa tan vào đại dương. Đổi lại, một số kim loại quan trọng, chẳng hạn như đồng và coban lại hòa tan nhiều hơn trong nước giàu oxy. Trong một số điều kiện nhất định, những kim loại này sau đó kết tủa và tạo thành các mỏ quặng.

Nhiều kim loại hình thành trong rễ núi lửa nằm dọc theo rìa mảng kiến tạo. Bằng cách tái tạo lại vị trí của ranh giới mảng kiến tạo cổ đại theo thời gian, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về địa lý kiến tạo của thế giới. Điều đó có ý nghĩa kinh tế trong công nghiệp khai khoáng. Nó giúp các công ty thăm dò khoáng sản tìm thấy những mỏ đá giàu kim loại cổ đại hiện đang bị chôn vùi dưới những ngọn núi trẻ hơn nhiều.

Trong thời đại khám phá các thế giới khác trong Hệ Mặt trời và xa hơn nữa, điều chúng ta cần nhớ là nhìn lại dưới chân mình. Vẫn còn rất nhiều điều về Trái đất mà chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu thoáng qua.

Nỗ lực đầu tiên này trong việc lập bản đồ 1,8 tỉ năm lịch sử Trái đất là một bước tiến vượt bậc trong thách thức khoa học lớn nhằm lập bản đồ thế giới của chúng ta trong toàn bộ 4,6 tỉ năm. Nhưng đó chỉ là nỗ lực đầu tiên. Những năm tiếp theo hứa hẹn sẽ chứng kiến sự cải thiện đáng kể so với điểm khởi đầu hiện giờ.

Anh Tú