Chúng ta chỉ cần nhìn lên Mặt Trăng là có thể thấy tàn tích của vụ va chạm thảm khốc giữa hai hành tinh sơ khai cách đây hàng tỷ năm. Giờ đây, các nhà khoa học cho rằng bằng chứng cũng có thể nằm sâu dưới chân chúng ta, vì tàn tích của hành tinh cổ xưa đó ẩn nấp gần lõi Trái đất.
Vào những năm 1980, các nhà địa vật lý đã phát hiện ra hai khối vật chất khổng lồ chưa giải thích được trong lớp vỏ Trái đất. Các kết quả địa chấn cho thấy những khu vực này, mỗi khu vực trải rộng hàng nghìn km, dày đặc hơn nhiều so với lớp phủ xung quanh và có thể có hàm lượng sắt cao hơn nhiều. Những cấu trúc bí ẩn này được dán nhãn là “các tỉnh có tốc độ thấp và lớn” (LLVP), vì mật độ của chúng làm chậm sóng địa chấn khi chúng đi qua.
Giả thuyết hàng đầu là những LLVP này là tàn tích tan chảy một phần của các mảng lục địa cổ đại chìm dưới bề mặt Trái đất. Nhưng một nghiên cứu mới của Caltech đề xuất một nguồn gốc xa lạ hơn – có lẽ, họ thừa nhận, những đốm màu giàu sắt này là những mảnh vỡ của một hành tinh đã mất từ lâu mà Trái đất đã nuốt chửng.
Câu chuyện nghe có vẻ điên rồ nhưng không phải không có cơ sở khoa học. Người ta thường cho rằng Trái đất đã trải qua thời kỳ khải huyền ở quy mô hành tinh khoảng 4,5 tỷ năm trước, khi một hành tinh có kích thước bằng sao Hỏa tên là Theia đâm sầm vào nó. Vụ va chạm vũ trụ này được cho là đã tạo ra Mặt trăng và thậm chí có thể đã cung cấp phần lớn nước cho Trái đất .
Sau vụ va chạm này, người ta thường cho rằng vật chất từ Theia trộn lẫn với lớp phủ của Trái đất, do đó hành tinh này và Mặt trăng mới sinh có cùng thành phần chung. Nhưng các nhà nghiên cứu của Caltech cho rằng thay vào đó, những khối Theia lớn vẫn còn nguyên vẹn và chìm xuống lõi Trái đất giống như những đốm sáp trong đèn dung nham.
Các nhà khoa học đã mô hình hóa một loạt các kịch bản khác nhau có thể xảy ra về những gì Theia có thể được tạo ra và cách nó va chạm với Trái đất. Và chắc chắn, các mô phỏng đã dẫn đến việc tạo ra cả Mặt trăng và LLVP.
Sau vụ va chạm, trong khi Theia và Trái đất là một mớ hỗn độn lớn, các phần của lớp phủ Theia kết tụ lại với nhau và kết tinh thành hai đốm màu giàu sắt bên trong Trái đất. Các mô phỏng cho thấy năng lượng giải phóng trong quá trình va chạm làm tan chảy lớp vỏ và lớp phủ phía trên của Trái đất, nhưng không chạm tới lớp phủ phía dưới, khiến nó mát hơn so với các mô hình khác dự đoán. Điều đó giúp các đốm màu Theia vẫn còn nguyên vẹn trong khi chúng trôi xuống nơi lớp phủ tiếp xúc với lõi bên ngoài, nơi chúng ẩn nấp kể từ đó.
Đó là một câu chuyện hấp dẫn, nhưng vẫn cần điều tra thêm để xác nhận. Trong công việc tương lai, các nhà nghiên cứu dự định nghiên cứu xem những cấu trúc này có thể ảnh hưởng như thế nào đến lịch sử Trái đất.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature và nhóm nghiên cứu mô tả công việc trong video dưới đây.