Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một nghiên cứu về một hố va chạm khổng lồ trên sao Kim cho thấy thạch quyển của nó quá dày để có thể có quá trình kiến tạo mảng giống như Trái đất, ít nhất là trong phần lớn tỷ năm qua.
Tại một số điểm từ 300 triệu đến 1 tỷ năm trước, một đối tượng vũ trụ lớn đập vào hành tinh sao Kim (Venus), để lại một miệng núi lửa hơn 170 dặm đường kính. Một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học Brown đã sử dụng vết sẹo va chạm cổ xưa đó để khám phá khả năng sao Kim từng có quá trình kiến tạo mảng giống Trái đất.
Đối với một nghiên cứu được công bố trên Nature Astronomy , các nhà nghiên cứu đã sử dụng các mô hình máy tính để tái tạo tác động tạo ra miệng núi lửa Mead, bồn địa va chạm lớn nhất của Sao Kim. Mead được bao quanh bởi hai đứt gãy như vách đá – những gợn đá bị đóng băng trong thời gian sau tác động hình thành lòng chảo. Các mô hình cho thấy rằng để những vành đai đó nằm ở vị trí của chúng trong mối quan hệ với miệng núi lửa trung tâm, thạch quyển của Sao Kim – lớp vỏ đá bên ngoài của nó – phải khá dày, dày hơn nhiều so với Trái đất. Phát hiện đó cho thấy rằng một chế độ kiến tạo giống như của Trái đất, nơi các mảng lục địa trôi dạt giống như những chiếc bè trên đỉnh một lớp phủ đang khuấy động từ từ, có khả năng không xảy ra trên sao Kim vào thời điểm va chạm Mead.
Điều này cho chúng ta biết rằng Sao Kim có khả năng có cái mà chúng ta gọi là một cái nắp đọng tại thời điểm va chạm. Không giống như Trái đất, có một nắp hoạt động với các đĩa chuyển động, sao Kim dường như là một hành tinh một đĩa trong thời gian ít nhất là trước khi xảy ra vụ va chạm này.
Evan Bjonnes, một nghiên cứu sinh tại Brown và là tác giả chính của nghiên cứu nói rằng những phát hiện này đưa ra một quan điểm đối lập với nghiên cứu gần đây cho thấy rằng kiến tạo mảng có thể là một khả năng xảy ra trong quá khứ tương đối gần đây của Sao Kim. Trên Trái đất, bằng chứng về quá trình kiến tạo mảng có thể được tìm thấy trên khắp địa cầu. Có những vết nứt khổng lồ được gọi là vùng hút chìm, nơi các khối đá lớp vỏ bị đẩy xuống bề mặt. Trong khi đó, lớp vỏ mới được hình thành tại các rặng núi giữa đại dương, các dãy núi quanh co nơi dung nham từ sâu bên trong Trái đất chảy lên bề mặt và cứng lại thành đá. Dữ liệu từ tàu vũ trụ quỹ đạo đã tiết lộ các vết nứt và gờ trên sao Kim trông hơi giống các đặc điểm kiến tạo. Nhưng sao Kim bị bao phủ bởi bầu khí quyển dày đặc của nó, nên khó có thể đưa ra những giải thích dứt khoát về các đặc điểm bề mặt đẹp.
Nghiên cứu mới này là một cách khác để tiếp cận câu hỏi, sử dụng tác động Mead để thăm dò các đặc điểm của thạch quyển. Mead là một lưu vực nhiều vòng tương tự như lưu vực Orientale khổng lồ trên Mặt Trăng. Brandon Johnson, cựu giáo sư Brown hiện đang làm việc tại Đại học Purdue, đã công bố một nghiên cứu chi tiết về các vòng của Orientale vào năm 2016. Công trình đó cho thấy rằng vị trí cuối cùng của các vòng được gắn chặt với gradient nhiệt của lớp vỏ – tốc độ nhiệt độ của đá tăng theo chiều sâu. Gradient nhiệt ảnh hưởng đến cách các tảng đá biến dạng và vỡ ra sau một tác động, do đó giúp xác định vị trí cuối cùng của các vành đai lưu vực.
Bjonnes đã điều chỉnh kỹ thuật được sử dụng bởi Johnson, người cũng là đồng tác giả của nghiên cứu mới này, để nghiên cứu Mead. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng để các vành đai của Mead ở đúng vị trí của chúng, lớp vỏ của Sao Kim hẳn phải có một gradient nhiệt tương đối thấp. Độ dốc thấp đó – có nghĩa là nhiệt độ tương đối tăng dần theo độ sâu – gợi ý một thạch quyển khá dày của sao Kim.
Bjonnes nói: “Bạn có thể nghĩ về nó giống như một hồ nước đóng băng vào mùa đông. “Nước ở bề mặt đạt đến điểm đóng băng đầu tiên, trong khi nước ở độ sâu ấm hơn một chút. Khi nước sâu hơn đó nguội xuống nhiệt độ tương tự như bề mặt, bạn sẽ có một tảng băng dày hơn.”
Các tính toán cho thấy rằng độ dốc thấp hơn nhiều và thạch quyển dày hơn nhiều so với những gì bạn mong đợi đối với một hành tinh có nắp hoạt động. Điều đó có nghĩa là sao Kim đã không có kiến tạo mảng từ một tỷ năm trước, thời điểm sớm nhất mà các nhà khoa học cho rằng vụ va chạm Mead xảy ra.
Alexander Evans, trợ lý giáo sư tại Brown và đồng tác giả nghiên cứu, nói rằng một khía cạnh hấp dẫn của những phát hiện từ Mead là tính nhất quán của chúng với các đặc điểm khác trên sao Kim. Một số miệng núi lửa có vành khuyên khác mà các nhà nghiên cứu đã xem xét tỷ lệ tương tự với Mead và ước tính gradient nhiệt phù hợp với cấu hình nhiệt cần thiết để hỗ trợ Maxwell Montes, ngọn núi cao nhất của Sao Kim.
Nguồn truyện:
Tài liệu do Đại học Brown cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :