Có thể tồn tại một cấu trúc va chạm tiểu hành tinh rộng 520km bị chôn vùi dưới lòng đất ở đông nam Australia

 (australiangeographic.com.au)
2 điểm bởi GN⁺ 2023-08-18 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Một cấu trúc va chạm tiềm năng có đường kính tới 520km đã được xác định dưới lòng đất gần Deniliquin, phía nam New South Wales; nếu được xác thực, đây sẽ là một trong những cấu trúc lớn nhất thế giới, vượt cả Vredefort ở Nam Phi
  • Hiện vẫn chưa có xác minh bằng khoan, và đánh giá hiện nay phụ thuộc chủ yếu vào dữ liệu địa vật lý bề mặt như dữ liệu từ và địa chấn
  • Vòm địa chấn ở trung tâm, vùng từ tính thấp, đứt gãy hướng tâm và các thể mạch đá mácma dạng tấm đều phù hợp với những đặc điểm được kỳ vọng ở một cấu trúc va chạm tiểu hành tinh lớn
  • Thời điểm va chạm có thể liên quan tới giai đoạn băng hà Hirnantian, giai đoạn gắn với sự kiện tuyệt chủng hàng loạt Ordovician-Silurian cách đây 445,2 đến 443,8 triệu năm
  • Để xác định liệu đây có thực sự là va chạm hay không và niên đại của nó, cần khoan sâu tới phần lõi từ tính để thu thập bằng chứng biến chất do sốc và mẫu vật phục vụ định tuổi

Vì sao cấu trúc Deniliquin được chú ý

  • Nghiên cứu công bố trên Tectonophysics xem cấu trúc Deniliquin bị chôn vùi dưới lòng đất ở phía nam New South Wales là ứng viên cấu trúc va chạm đã biết lớn nhất thế giới
  • Đường kính ước tính lên tới 520km, vượt qua Vredefort impact structure ở Nam Phi, rộng khoảng 300km và từ trước đến nay vẫn được coi là cấu trúc va chạm lớn nhất thế giới
  • Tuy nhiên, do cấu trúc Deniliquin vẫn chưa được xác minh thêm bằng khoan, ở giai đoạn hiện tại đây mới là một cấu trúc ứng viên dựa trên dữ liệu địa vật lý

Quá trình dấu vết va chạm cổ xưa biến mất hoặc bị chôn vùi

  • Dấu vết va chạm tiểu hành tinh trên Trái Đất có thể biến mất khỏi bề mặt theo thời gian dài do xói mòn, bồi tích và hút chìm
  • Khi một tiểu hành tinh lớn va chạm, phần vỏ dưới có thể tạo ra phản hồi đàn hồi tạm thời, hình thành vòm nâng trung tâm
    • Vòm này có thể bị xói mòn hoặc bị chôn dưới trầm tích trong hàng nghìn đến hàng triệu năm
    • Ngay cả khi miệng hố ban đầu biến mất, nó vẫn có thể còn lại như một “vùng rễ” sâu, trở thành đầu mối nhận diện cấu trúc va chạm
  • Những vòm trung tâm như vậy cũng đã được ghi nhận ở cấu trúc Vredefort và Chicxulub crater rộng 170km tại Mexico
    • Chicxulub gắn với vụ va chạm gây ra sự tuyệt chủng của khủng long

Manh mối địa vật lý để đọc cấu trúc va chạm

  • Những cấu trúc bị chôn vùi như Deniliquin không thể quan sát trực tiếp trên bề mặt, nên dữ liệu từ và địa chấn là manh mối then chốt
  • Các lớp vật chất phun ra (ejecta) bắn ra ngoài miệng hố trong lúc va chạm cũng được dùng để truy vết lịch sử va chạm thời kỳ đầu của Trái Đất
  • Những lớp ejecta cổ được phát hiện trong trầm tích của các địa tầng cổ trên toàn cầu có thể chỉ ra giai đoạn cuối của Late Heavy Bombardment
  • Bằng chứng mới nhất cho thấy Trái Đất và các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời đã chịu bắn phá mạnh bởi tiểu hành tinh cho tới khoảng 3,2 tỷ năm trước, và sau đó vẫn trải qua các vụ va chạm gián đoạn
  • Một số vụ va chạm lớn có liên hệ với các sự kiện tuyệt chủng hàng loạt
    • Alvarez hypothesis giải thích rằng một vụ va chạm tiểu hành tinh lớn khoảng 66 triệu năm trước đã gây ra sự tuyệt chủng của khủng long không phải chim

Dấu vết va chạm còn lại ở Australia và Gondwana

  • Lục địa Australia và tiền thân của nó là Gondwana đã trải qua nhiều lần va chạm tiểu hành tinh
  • Tính đến hiện tại có 38 cấu trúc va chạm đã được xác nhận và 43 cấu trúc va chạm tiềm năng, với quy mô đa dạng từ các hố nhỏ đến những cấu trúc lớn bị chôn vùi hoàn toàn
  • Cấu trúc Deniliquin nhiều khả năng từng nằm ở phía đông Gondwana, trước khi siêu lục địa này tách thành nhiều châu lục

Những đặc điểm được quan sát tại Deniliquin

  • Từ năm 1995 đến 2000, Tony Yeates cho rằng các mô hình từ tính dưới Murray Basin ở New South Wales rất có thể là một cấu trúc va chạm khổng lồ bị chôn vùi
  • Phân tích dữ liệu địa vật lý được cập nhật trong giai đoạn 2015~2020 chỉ ra một cấu trúc đường kính 520km với một vòm được xác định bằng địa chấn ở trung tâm
  • Những đặc điểm quan sát được trùng khớp với tín hiệu điển hình của các cấu trúc va chạm lớn
    • Trong lớp vỏ quanh tâm cấu trúc xuất hiện mô hình từ tính đối xứng dạng gợn sóng
    • Vùng từ tính thấp ở trung tâm tương ứng với biến dạng sâu 30km phía trên một vòm manti được xác định bằng địa chấn
    • Phần trên của vòm này nông hơn khoảng 10km so với phần manti trên của khu vực lân cận
  • Đo từ cũng cho thấy bằng chứng về các đứt gãy hướng tâm kéo dài từ tâm của cấu trúc va chạm lớn ra phía ngoài
  • Các dị thường từ tính nhỏ có thể là mạch đá (dike) mácma hình thành khi magma xâm nhập vào các khe nứt của đá có sẵn
  • Đứt gãy hướng tâm và các thể mácma dạng tấm hình thành bên trong chúng là đặc điểm của các cấu trúc va chạm lớn, cũng được tìm thấy ở cấu trúc Vredefort và Sudbury impact structure tại Canada

Các bước xác minh còn lại và thời điểm va chạm khả dĩ

  • Cơ sở cho giả thuyết va chạm Deniliquin hiện phần lớn vẫn dựa trên dữ liệu địa vật lý bề mặt
  • Để chứng minh đây là va chạm, cần khoan xuống sâu trong cấu trúc để thu thập bằng chứng vật lý của biến chất do sốc
  • Vụ va chạm tạo ra cấu trúc này có thể đã xảy ra vào thời kỳ đại tuyệt chủng cuối Ordovic
    • Cụ thể, nó có thể đã kích hoạt Hirnantian glaciation stage
    • Giai đoạn này kéo dài từ 445,2 đến 443,8 triệu năm trước và cũng được xác định là Ordovician-Silurian extinction event
    • Thời kỳ băng hà và đại tuyệt chủng này đã xóa sổ khoảng 85% số loài trên Trái Đất
    • Quy mô vụ va chạm được cho là lớn hơn gấp đôi vụ va chạm Chicxulub đã khiến khủng long tuyệt chủng
  • Cũng vẫn còn khả năng cấu trúc Deniliquin cổ hơn sự kiện Hirnantian, có nguồn gốc từ đầu kỷ Cambri cách đây khoảng 514 triệu năm
  • Bước tiếp theo là khoan sâu vào phần lõi từ tính của cấu trúc để lấy mẫu và xác định niên đại của vật chất được trích xuất
  • Nghiên cứu tiếp theo có thể cung cấp những manh mối mới để hiểu rõ hơn về đặc điểm của Trái Đất trong Paleozoic sơ kỳ

Bài viết liên quan

1 bình luận

 
GN⁺ 2023-08-18
Ý kiến trên Hacker News

  • Nhìn bản đồ mới thấy thật ngạc nhiên là chỉ riêng Úc đã có nhiều cấu trúc va chạm đã được xác nhận rộng trên 100 km đến vậy
    Hồ sơ hóa thạch cổ hơn 500 triệu năm trước quá mơ hồ, nên có lẽ đã có hàng chục sự kiện tuyệt chủng hàng loạt mà chúng ta chưa biết
    [0]: https://en.wikipedia.org/wiki/Extinction_event
    [1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Chicxulub_crater
    [2]: https://en.wikipedia.org/wiki/Earth#Natural_history

    • Chỉ nhìn bản đồ đó thì dễ nghĩ như vậy, nhưng nếu xem biểu đồ trong tài liệu được trích dẫn, trong 1 tỷ năm gần đây không có nhiều va chạm có quy mô gần với Chicxulub, vốn được biết là đã gây tuyệt chủng
      Chicxulub thật sự là một trường hợp ngoại lệ, nên hợp lý hơn là cho rằng những va chạm nhỏ hơn nhiều không tự mình gây ra tuyệt chủng hàng loạt
      Tôi lấy biểu đồ ra và đánh dấu Chicxulub ở mục đầu tiên:
      https://i.imgur.com/Rwk6W3j.png
      https://i.imgur.com/ATZIK2r.png
    • Tưởng tượng thì thú vị, nhưng sinh vật thời Tiền Cambri nhìn chung là vi sinh vật
      Nhiều hố va chạm trên khắp thế giới thuộc thời kỳ đó, nên ngay cả khi các va chạm ấy gây tuyệt chủng thì cũng sẽ không có dấu vết nào thấy được bằng mắt thường
    • Nếu tính cả những vụ rơi xuống biển thì chắc còn nhiều hơn nữa
      Đặc biệt trường hợp rơi xuống vùng biển nông như thềm lục địa có thể còn thảm khốc hơn va chạm trên đất liền
    • Có vẻ cứ mỗi 26.000 năm lại đi qua một vành đai tiểu hành tinh có xác suất va chạm cao

  • Đây là một hố va chạm cực lớn
    Còn lớn hơn cả cấu trúc va chạm Vredefort ở Nam Phi. Vòm Vredefort là cấu trúc cổ thứ hai, có niên đại 2 tỷ năm, có thể xem tại đây:
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b5/Vredefor...
    Phiên bản kích thước đầy đủ:
    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/52/Vredefor...
    https://en.wikipedia.org/wiki/Vredefort_impact_structure

    • Những đoạn như “cấu trúc va chạm này được hình thành cách đây 2,023 tỷ năm, vào Đại Cổ Nguyên Sinh” và “tiểu hành tinh va vào Vredefort được ước tính thuộc nhóm lớn nhất từng rơi xuống Trái Đất kể từ Liên đại Hỏa Thành khoảng 4 tỷ năm trước” thật choáng ngợp
      Va chạm Vredefort đã xảy ra quá lâu nên nay gần như bị xói mòn hoàn toàn; điều khiến tôi choáng váng là vào thời điểm va chạm đó xảy ra, Liên đại Hỏa Thành đối với họ cũng xa xưa gần như Vredefort đối với chúng ta hiện nay
    • Trong bức ảnh thứ hai, ngay phía chính bắc cũng thấy thêm một cái nữa
      Trông như một hòn đá rơi xuống bùn vào ngày nóng. Tôi đã bối rối vì mỗi ảnh trông như một hố va chạm khác nhau, nhưng chỉ hiểu ra sau khi tìm được cấu trúc ban đầu được nói đến ở giữa

  • Tôi biết là nó bị chôn sâu, nhưng bài viết không có lấy một hình ảnh nào về khu vực đó thì hơi lạ
    Ít nhất cũng nên có một bản đồ ghim vị trí cấu trúc Deniliquin nằm ở đâu chứ. Bài viết nói là gần thành phố Deniliquin, còn vị trí là ở đây [0]. Kỳ lạ là điểm đó cũng không có trên bản đồ chấm vàng đánh dấu cấu trúc va chạm được phỏng đoán. Họ quên đánh dấu hố va chạm lớn nhất thế giới vừa phát hiện lên bản đồ sao?
    [0] https://goo.gl/maps/shvRY2CiEs3eR8iw5

    • Tôi thấy kiểu này dạo gần đây ngày càng trở thành chuẩn mực
      Bài về mỹ thuật hay nhiếp ảnh thì không có một hình ảnh nào, bài chính trị nói về biên giới thì không có bản đồ nào, bài nói nhà khoa học làm gì đó thì chỉ có ảnh nhà khoa học chứ không có ảnh đối tượng thực tế. Cũng không phải do hạn chế kỹ thuật của báo chí, vì phần lớn bài viết vẫn nhét đầy hình ảnh chẳng liên quan
      Có vẻ các chỉ số tối ưu hóa tìm kiếm đã nói rằng “ảnh có liên quan hay không không quan trọng, chỉ cần có ảnh chèn vừa phải giữa các đoạn văn là được”. Chi phí kiếm ảnh liên quan trở nên không cần thiết, còn độc giả thì bấm vào vì tiêu đề câu khách, và nếu ảnh được trộn vào vừa đủ thì họ sẽ tiếp tục đọc hoặc ít nhất là cuộn trang
    • Khu vực đó cực kỳ rộng và rất phẳng
      Úc có hoạt động địa chất rất thấp, nên hố va chạm nhìn thấy được hẳn đã biến mất từ hàng trăm triệu năm trước rồi
      Dù có đưa ảnh thì đại khái cũng chỉ trông như thế này:
      https://earth.google.com/web/search/Deniliquin+NSW/@-35.3522...
      Để hình dung quy mô, vùng mà bài viết nói tới lớn cỡ từ Boston đến Philadelphia
    • Xung quanh đó không có nhiều thứ để xem
      Deniliquin là một thị trấn chưa tới 8.000 dân
      Hình này cho thấy các thị trấn xung quanh:
      https://images.theconversation.com/files/541855/original/fil...
    • Cả bài viết trông như được AI tạo ra
      Có vẻ AI không biết rằng cần chèn bức ảnh đó vào
    • Cũng có thể nó vẫn chưa được xem là một cấu trúc có khả năng cao

  • Tôi luôn nghĩ rằng nếu lần theo Lake Michigan và Huron từ đầu phía bắc qua Green Bay và Fox River về phía tây, còn phía đông thì cắt về phía Canada theo Niagara Escarpment, trông nó khá tròn
    Có vẻ còn thấy dấu vết của một cấu trúc tròn xuống tận phía dưới Ohio. Tuy đúng là có cấu trúc hơi tròn, nhưng lịch sử hình thành của nó khác khá xa so với va chạm:
    [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Niagara_Escarpment
    Dù vậy tôi vẫn tò mò liệu có khi nào một hố va chạm khổng lồ từ hàng tỷ năm trước đã khiến các địa hình về sau hình thành theo dáng đó không

  • Theo bài viết, tâm hố va chạm sâu khoảng 30km
    Tôi tò mò họ cho rằng tiểu hành tinh tạo ra nó lớn cỡ nào, nhưng trong bài không có gì, tìm sơ cũng không thấy
    Tôi cũng tò mò là chúng ta có thể quan sát tốt đến mức nào đối với một tiểu hành tinh ứng viên có kích thước như vậy

    • http://simulator.down2earth.eu/planet.html?lang=en
      Nếu nhập các giá trị dưới đây vào máy tính này, sẽ ra một hố va chạm đường kính 446km:
      tiểu hành tinh đường kính 15km, góc 90 độ, 80km/s, tiểu hành tinh đá đặc, va chạm vào vùng nước sâu 10m
    • Cả bài viết lẫn tiêu đề HN đều nói đường kính 520km, nên cũng giúp hình dung quy mô
      Tất nhiên để ước tính thiệt hại do tiểu hành tinh gây ra thì ngoài đường kính còn cần nhiều yếu tố khác, nhưng đường kính 520km là rất lớn

  • Đất liền có diện tích nhỏ hơn biển, nên có vẻ khả năng một tiểu hành tinh lớn hơn rơi xuống biển cũng cao hơn

  • Nếu tính cả khả năng phát hiện tiểu hành tinh và làm đổi hướng chúng, thì chẳng phải mức tiêu thụ năng lượng của chúng ta cũng có giá trị ở mức nào đó sao?

    • Không hẳn vậy
      Trong hàng trăm triệu năm chỉ có vài trường hợp đã biết về tiểu hành tinh va chạm với Trái Đất, nhưng biến đổi khí hậu là mối đe dọa tức thời trong 50 năm tới. Xác suất chúng ta chứng kiến một vụ va chạm tiểu hành tinh trong đời mình là thấp
    • Có thể, nhưng rốt cuộc còn tùy vào các con số cụ thể
      Ít nhất là với những phần có thể đánh giá một cách khách quan
    • Liệu việc làm chệch hướng một tiểu hành tinh cỡ này có thực tế không?

  • Giả sử cùng tiểu hành tinh đó rơi xuống đúng vị trí ấy ở Australia ngày nay, thì sẽ có bao nhiêu người chết trực tiếp vì va chạm và sóng xung kích, và bao nhiêu người chết gián tiếp vì hạ tầng sụp đổ, sóng thần ở các thành phố ven biển, biến đổi khí hậu, v.v.?

    • Vật thể va chạm này lớn hơn vật thể đã làm khủng long tuyệt chủng; khi đó động vật trên cạn gần như bị xóa sổ, chỉ còn số rất ít sống sót
      Gần như tất cả mọi người trên toàn cầu sẽ chết. Sóng xung kích sẽ cực kỳ nóng, giết gần như mọi sinh vật ở ngoài trời, và các đám cháy cũng sẽ có quy mô khủng khiếp
    • Nó lớn hơn vật thể va chạm K-T
      Tất cả sẽ chết. Gần như mọi loài động thực vật trên Trái Đất cũng vậy. Ai may mắn thì chết ngay lập tức, ai kém may mắn thì chết trong cơn bão lửa toàn cầu sau đó. Nếu thật sự xui xẻo, có thể còn sống sót qua cả giai đoạn đó rồi chết cóng
    • Sẽ không có ánh sáng Mặt Trời và quang hợp cũng dừng lại trong vài năm, nên viễn cảnh có lẽ tương tự: 95% sự sống biến mất

  • Những phát hiện như thế này khiến tôi hy vọng rằng có thể Trái Đất từng có một nền văn minh cổ đại siêu tiên tiến
    Có lẽ họ tình cờ khám phá ra Stargate và chuyển cả thành phố tới một tiền đồn ngoài hành tinh an toàn hơn

    • Ý bạn là khám phá ra Stargate dễ hơn việc thay đổi quỹ đạo tiểu hành tinh sao?

  • Với tư cách một loài, chẳng phải chúng ta nên lo lắng hơn về những sự kiện tuyệt chủng hàng loạt như thế này sao?
    Càng tồn tại lâu, khả năng một ngày nào đó nó xảy ra càng lớn. Rốt cuộc chẳng phải chỉ là vấn đề thời gian sao?