Các nhà địa vật lí ở Mĩ tin rằng cuối cùng họ đã giải được bí ẩn các siêu lục địa ra đời như thế nào. Theo mô hình của họ, mỗi siêu lục địa hình thành bên trong vùng co rút “Vành đai Lửa” nằm cách siêu lục địa trước đó 90o. Đối chiếu kết quả này vào tương lai, siêu lục địa tiếp theo được dự báo là “Amasia” – sự hợp nhất của Americas và Asia.
Chu kì siêu lục địa
Sự va chạm của các lục địa tạo thành một khối lục địa đồ sộ - và sự trôi giạt ra xa nhau sau đó của chúng – được cho là tuân theo chu kì 300 – 500 triệu năm. Siêu lục địa gần đây nhất, Pangaea, đã bắt đầu chia tách từ khoảng 200 triệu năm trước, và một siêu lục địa mới sẽ hình thành trong tương lai. Trước đây đã có hai giả thuyết cạnh tranh nhau lí giải hiện tượng này.
Một giả thuyết nói rằng các lục địa sẽ tiếp tục trôi giạt ra xa nhau như hiện nay, với Đại Tây Dương tiếp tục mở rộng thêm – cuối cùng thì mang Bắc Mĩ và châu Á đến gặp nhau. Trong “mô hình hướng ngoại” này, siêu lục địa mới là một phiên bản “từ trong ra” của Pangaea nằm ở phía bên kia trái đất so với tiền thân của nó.
Theo giả thuyết thứ hai, các lục địa có thể chạy một vòng chữ U và trôi giạt về phía vị trí khởi đầu của chúng. Giả thuyết này – “mô hình hướng nội” – dựa trên những vùng co rút mới mở ra cho phép lớp vỏ Đại Tây Dương chìm xuống bên dưới các lục địa. Như vậy, Đại Tây Dương sẽ khép lại, tạo ra một siêu lục địa mới ở cùng chỗ với Pangaea.
Theo mô hình ortho, Amasia sẽ là siêu lục địa tiếp theo, một sự hợp nhất của Americas và Asia, nằm cách tâm của siêu lục địa Pangaea trước đó 90o. (Ảnh: Mitchell et al., Nature)
Lần thứ ba may mắn
Tuy nhiên, cả hai mô hình này đều không giải thích thành công mọi đặc điểm của các chuyển biến siêu lục địa đã qua. Nay các nhà địa vật lí tại trường Đại học Yale vừa phát triển một mô hình thứ ba mà theo họ là khớp với dữ liệu quá khứ hơn.
Trong “mô hình ortho” của họ, sau khi một siêu lục địa vỡ ra, các lục địa bắt đầu trôi giạt ra xa nhau nhưng rồi chúng bị bẫy bên trong một dải co rút bắc-nam – một tàn dư của siêu lục địa trước đó (trên trái đất ngày nay của chúng ta, đây là Vành đai Lửa Thái Bình Dương). Siêu lục địa mới hình thành trong dải này, cách tâm của tiền thân của nó chừng một phần tư trái đất (90o).
Để kiểm tra mô hình của họ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ cổ - những bản ghi từ trường của trái đất đảo chiều trong đất đá – để nghiên cứu các biến thiên trong chuyển động quay của trái đất xung quanh trục của nó. Những dao động này, gọi là “sự lệch địa cực thật sự”, có nguyên nhân là do sự thay đổi phân bố khối lượng của hành tinh; chúng là nỗ lực của trái đất nhằm duy trì trạng thái cân bằng quay – một sự điều chỉnh lại diễn ra trong hàng triệu năm.
Kết hợp những dữ liệu này với kiến thức về những siêu lục địa ảnh hưởng như thế nào đến chuyển động của trái đất, các nhà nghiên cứu đã có thể tính ra góc giữa những siêu lục địa liên tiếp. Phân tích của họ cho thấy một góc 87o giữa Pangaea và tiền thân Rodinia của nó, và một góc 88o giữa Rodinia và tiền thân Nuna của nó. Từ hai số đo độc lập này, các nhà nghiên cứu suy luận ra rằng mô hình ortho mô tả tốt nhất các chuyển tiếp siêu lục địa.
Chờ đợi Amasia
Nếu áp dụng cơ chế này cho các lục địa hiện nay của chúng ta, mô hình ortho tiên đoán rằng siêu lục địa tiếp theo sẽ là Amasia, sự hợp nhất của Americas và Asia. Americas sẽ vẫn ở trong vùng Vành đai Lửa Thái Bình Dương, và Bắc Băng Dương và Biển Caribbean sẽ khép lại. Vì thế, mô hình này vẽ nên một bức tranh rất khác với mô hình hướng nội và mô hình hướng ngoại, hai mô hình tương ứng dự báo sự khép kín của Đại Tây Dương và Thái Bình Dương.
“Mô hình của chúng tôi nằm lưng chừng giữa hai mô hình có trước đó,” phát biểu của Ross Mitchell, tác giả đứng tên đầu của nghiên cứu trên. “Tuy nhiên, chúng tôi không đề xuất một sự kết hợp gượng ép của hai mô hình này; thay vậy, chúng tôi nói rằng 90o có lẽ là câu trả lời cho mỗi chu kì siêu lục địa trong lịch sử. Cái hay là số liệu địa chất cuối cùng đã khớp với một mô hình kiến tạo mảng lớn hơn.”
Peter Cawood, một nhà địa chất học tại trường Đại học St Andrews ở Anh, đánh giá nghiên cứu trên là quan trọng vì nó giải thích “làm thế nào chúng ta đi từ một siêu lục địa đến một siêu lục địa khác”. “Trước đây, chúng ta tự hỏi không biết có ‘phương pháp điên rồ’ nào của sự xây dựng lại lục địa và vị trí của các lục địa theo thời gian hay không. Nếu bài báo này là đúng, thì câu trả lời là có – thật vậy, có một phương pháp (mô hình ortho) và nó bị cho phối bởi sự lệch địa cực thật sự,” ông nói.
Vậy thì khi nào chúng ta sẽ thấy siêu lục địa mới này? “Amasia có khả năng ra đời trong khoảng 50 đến 200 triệu năm nữa,” Mitchell nói. “Tôi sẽ thật bất ngờ nếu như loài người sống lâu đến thế!”
Nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature.
Trọng Nhân – thuvienvatly.com
Nguồn: physicsworld.com
