Những cú va chạm mang vàng và bạch kim tới Trái đất

Các vi thể hành tinh bắn phá Trái Đất cách đây gần 4 tỷ năm, mang tới nhiều kim loại quý.

Các nhà khoa học tin rằng sau khi Mặt Trăng được hình thành, Trái Đất đã trải qua một thời kỳ dài bị "bắn phá" bởi các vi thể hành tinh (planetesimal), hay còn được gọi là thời kỳ bồi tụ muộn (late accretion), NASA hôm qua đưa tin.

Va chạm giữa một vi thể hành tinh với Trái đất. (Ảnh: NASA).

Trong giai đoạn diễn ra cách đây 3,8 tỷ năm này, các thiên thể cỡ mặt trăng đã mang một lượng lớn kim loại và khoáng chất hình thành đá tới lớp vỏ của Trái đất. Các nhà khoa học ước tính khoảng 0,5% khối lượng Trái Đất hiện nay có nguồn gốc từ giai đoạn này.

Lý thuyết về sự hình thành hành tinh ngày nay được công nhận dựa trên ý tưởng về vi thể hành tinh. Theo đó, các hành tinh sinh ra từ các hạt bụi vũ trụ va đập và gắn kết với nhau (do tương tác điện từ), tạo thành những vật thể ngày càng lớn hơn.

Các nhà khoa học cho rằng trong lịch sử hệ Mặt Trời, từng có rất nhiều vi thể hành tinh được tạo thành với mật độ dày đặc. Với sự hỗ trợ từ NASA, các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Tây nam (SwRI) và Đại học Maryland của Mỹ đã tạo ra một đồ họa mô phỏng quá trình một vi thể hành tinh có kích thước cỡ mặt trăng va chạm với Trái đất.

Đồ họa mô phỏng vụ va chạm giữa một vi thể hành tinh với Trái Đất. (Video: NASA).

Đồ họa cho thấy một phần đáng kể của vi thể hành tinh sau khi va chạm đã thâm nhập và hợp nhất vào lớp vỏ và lớp trung gian của Trái đất, nhưng chưa thể xuyên tới vùng lõi. Phần còn lại bị văng trở lại vũ trụ.

Trong một nghiên cứu khác được xuất bản trên tạp chí Nature Geoscience, Simone Marchi và các đồng nghiệp từ SwRI cũng tìm thấy bằng chứng về sự gia tăng khối lượng của Trái Đất trong giai đoạn sau khi Mặt Trăng được hình thành. Lượng kim loại quý như vàng, bạch kim và khoáng vật tạo đá ở lớp vỏ của Trái Đất cũng phong phú hơn nhiều so với vùng lõi của Trái đất. Điều này có thể được giải thích dễ dàng bằng giả thuyết về thời kỳ bồi tụ muộn.

Nhóm nghiên cứu cho rằng tổng lượng vật chất được các vi thể hành tinh mang tới Trái Đất sau các vụ va chạm có thể nhiều gấp 2 đến 5 lần so với những gì con người ước tính trước đây và làm thay đổi đáng kể lớp vỏ Trái Đất. "Phát hiện mới của chúng tôi cho thấy được vai trò của các vi thể hành tinh trong việc cung cấp các kim loại quý hiếm như vàng và bạch kim cho lớp vỏ Trái Đất", Marchi chia sẻ.