Trái Đất đã va chạm 'cánh tay' thiên hà?

Viết trên The Conversation, nhà địa thời học Chris Kirkland từ Đại học Curtin (Úc) và nhà vật lý thiên văn Phil Sutton (Đại học Lincoln - Anh) đã chỉ ra một quá trình tiềm năng tham gia vào việc định hình vỏ Trái Đất: Những cú va chạm với các "cánh tay" thiên hà Milky Way (Ngân Hà).

Ngân Hà là nơi hệ Mặt Trời chúng ta trú ngụ. Trong suốt lịch sử khoảng 4,6 tỉ năm, Mặt Trời đã đem theo các hành tinh của nó, bao gồm Trái Đất, di chuyển quanh thiên hà.

Mặt Trời (Sun) đã mang theo Trái Đất và các hành tinh anh em khác di chuyển quanh Ngân Hà, nhiều lần va chạm với các nhánh xoắn ốc - Ảnh: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Các nhánh xoắn ốc không phải là những cấu trúc rắn, mà là những khu vực "ùn tắc giao thông" của thiên hà, nơi các ngôi sao, khí và bụi di chuyển quanh đĩa thiên hà chậm hơn chính các ngôi sao riêng lẻ.

Trong các quan sát thiên văn, các nhà khoa học thường đo mật độ hydro trung tính để xác định các nhánh xoắn ốc này.

Vì hệ Mặt Trời quay quanh tâm thiên hà nhanh hơn các nhánh, nên nó sẽ định kỳ vượt qua chúng, khoảng 180–200 triệu năm một lần.

Việc đi qua một nhánh xoắn ốc có thể làm tăng số lượng sao chổi và tiểu hành tinh va chạm với Trái Đất.

Bằng chứng về điều này được tiết lộ thông qua các tinh thể zircon trong đá cổ đại. Được ví như những "viên nang thời gian", zircon hình thành trong magma và mang theo dấu ấn hóa học phản ánh thời điểm và cách thức chúng hình thành.

Nghiên cứu mới - vừa được công bố trên tạp chí Physical Review Research - đã so sánh trực tiếp dữ liệu đồng vị zircon với mật độ hydro trung tính pahrn ánh các nhắn xoắn ốc của thiên hà.

Từ đó, họ chỉ ra các giai đoạn hệ Mặt trời đi qua các nhánh xoắn ốc sẽ trùng khớp với các đột biến trong sự biến đổi oxy của zircon, song song đó là một thời kỳ vỏ Trái Đất bị xáo trộn bởi các vụ va chạm.

Các thiên thể lao vào chúng ta chú yếu là vật thể thuộc Đám mây Oort, một vành đai đầy sao chổi và tiểu hành tinh ở rìa hệ Mặt Trời, bị đánh bật vào khu vực bên trong.

Hồ sơ này được lưu giữ trong hàng tỉ năm, lâu hơn nhiều so với các hố va chạm mà chúng ta vẫn có thể nhìn thấy trên Trái Đất, vốn thường bị xóa sổ do xói mòn hoặc kiến tạo mảng.

Do đó, zircon có thể cung cấp kho lưu trữ lâu đời về các ảnh hưởng của thiên hà đối với sự tiến hóa hành tinh mà chúng ta không thể quan sát trực tiếp thông qua thiên văn học.

Việc xem xét dữ liệu này có thể cung cấp manh mối mới về sự phát triển của lớp vỏ, khả năng sinh sống và thậm chí là sự xuất hiện của sự sống trên Trái Đất.

Anh Thư