Tiến hành mũi khoan sâu 1.200m dưới đáy đại dương, thành công lấy mẫu đá sâu nhất từ lớp phủ Trái đất

Dẫn đầu bởi nhà địa chất Johan Lissenberg từ Đại học Cardiff, nhóm nghiên cứu đã sử dụng tàu khoan đại dương để thực hiện mũi khoan sâu nhất từ trước đến nay vào lớp Manti, đạt độ sâu 1.268 mét dưới đáy biển. Kết quả này, được công bố trên tạp chí Science ngày 8/8, đã mang lại một mẫu đá vô cùng quý giá, mở ra những hiểu biết mới về thành phần và các quá trình hóa học của lớp Manti.

Lớp Manti chiếm hơn 80% thể tích của Trái Đất, nằm giữa lớp vỏ và lõi hành tinh, chủ yếu bao gồm đá silicat. Việc tiếp cận đá Manti vô cùng khó khăn, ngoại trừ ở một số vị trí đáy biển, nơi lớp đá này lộ ra do sự di chuyển chậm của các mảng lục địa. Một trong những vị trí đó là Atlantis Massif, một khối núi dưới nước nằm ở giữa Đại Tây Dương, phía tây của Mid-Atlantic Ridge, nơi các mảng kiến tạo Bắc Mỹ tiếp xúc với mảng Á-Âu và châu Phi.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thiết bị hiện đại trên tàu JOIDES Resolution để khoan sâu vào lớp đá Manti, với độ sâu khoảng 850 mét từ bề mặt đại dương trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 6 năm 2023. Mẫu lõi thu được có chiều dài 886 mét và đường kính khoảng 6,5 cm, với hơn 70% thành phần là đá. Đây là một kỷ lục mới, vượt xa các nỗ lực trước đây vốn chỉ khoan sâu tối đa 200 mét với tỷ lệ thu hồi đá tương đối thấp.

Với mẫu vật quý giá này, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu quá trình phân tích nhằm tìm hiểu sâu hơn về thành phần và các quá trình hóa học của lớp Manti. Lissenberg và các cộng sự có thể nghiên cứu sự đa dạng của các loại đá và tái dựng lại quá trình tan chảy cũng như sự dịch chuyển của các mảng trong lớp Manti. Qua phân tích ban đầu, nhóm nghiên cứu đã phát hiện rằng các mảng này không di chuyển theo chiều dọc như dự đoán, mà theo đường chéo khi tiến gần bề mặt Trái Đất.

Nhà địa chất Lissenberg chia sẻ rằng việc khoan vào lớp đá Manti trước đây gặp rất nhiều khó khăn và thường chỉ thu được đá ở độ sâu nông. Tuy nhiên, trong nghiên cứu lần này, nhóm đã thành công trong việc khoan sâu tới 1.268 mét và thu được các lớp đá liên tục. Phản ứng giữa nước biển và đá Manti ở hoặc gần đáy biển giải phóng hydro, từ đó hình thành các hợp chất như khí methane, có khả năng hỗ trợ sự sống của vi sinh vật – một giả thuyết quan trọng về nguồn gốc sự sống trên Trái Đất.

Mẫu lõi này giúp các nhà khoa học nghiên cứu chi tiết các phản ứng hóa học, đồng thời cũng cho phép phân tích ở nhiều mức nhiệt độ khác nhau. Những phân tích này có liên hệ chặt chẽ với các kết quả quan sát của các nhà vi sinh vật học về vi khuẩn sống trong đá và dưới đáy đại dương. Hiện tại, các nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục phân tích mẫu lõi để làm sáng tỏ thêm những bí ẩn của lớp Manti và các quá trình liên quan.

Thành tựu được ví như “kỳ tích” này đã chỉ mở ra nhiều cơ hội nghiên cứu mới về lớp đá sâu nhất của Trái Đất, cung cấp thông tin quý giá về sự hình thành và các quá trình hóa học diễn ra dưới đáy đại dương.

>> Láng giềng Việt Nam sắp hoàn thành mũi khoan sâu nhất từ trước đến nay vào tâm Trái Đất, vượt độ sâu 10.000m