Hòn đá hình thành ở nhiệt độ nóng nhất thế giới

Hòn đá được phát hiện trong hố va chạm ở Labrador hình thành ở mức nhiệt 2.370 độ C, khi một thiên thạch đâm xuống Trái Đất.

Mẫu đá thủy tinh đen từng ghi nhận mức nhiệt 2.370 độ C.

Ảnh: Gavin Tolometti.


Các nhà khoa học tìm ra bằng chứng giúp xác nhận một hòn đá được phát hiện năm 2011 hình thành ở mức nhiệt cao kỷ lục là 2.370 độ C. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Earth and Planetary Science Letters hôm 15/4, được thực hiện bởi Gavin Tolometti - nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Western Ontario - cùng các đồng tác giả Timmons Erickson từ Trung tâm Vũ trụ Johnson thuộc NASA, Gordon Osinski và Catherine Neish từ Đại học Western Ontario, Cayron Cyril từ Phòng thí nghiệm Luyện kim Nhiệt cơ.


Năm 2011, nghiên cứu sinh Michael Zanetti đang cùng Osinski xem xét hố va chạm Hồ Mistastin ở Labrador (hố hình thành do thiên thạch đâm) thì phát hiện một khối đá thủy tinh chứa các hạt zircon nhỏ bị đóng băng bên trong. Các chuyên gia sau đó phân tích tảng đá và nhận thấy nó hình thành ở nhiệt độ 2.370 C do tác động của một tiểu hành tinh. Các phát hiện này được trình bày trong một nghiên cứu công bố năm 2017.


Sử dụng các mẫu vật thu thập năm 2009 - 2011, Tolometti cùng đồng nghiệp tìm thấy thêm 4 hạt zircon, giúp khẳng định phát hiện năm 2011 là đúng. Họ cũng tìm thấy bằng chứng ở một địa điểm khác cũng trong hố va chạm cho thấy đá tan chảy - đá hình thành sau khi đất và đá tan chảy thành chất lỏng do thiên thạch đâm - bị nung nóng theo cách khác nhau ở nhiều vị trí, với mức độ lớn hơn giả thuyết trước đây.


"Chúng ta đang hiểu rõ hơn về độ nóng của những hòn đá tan chảy do va chạm, loại đá hình thành khi khi thiên thạch đâm xuống mặt đất. Điều này giúp chúng ta nắm được thêm thông tin về quá trình tan chảy và nguội đi tại hố va chạm này. Phát hiện mới cũng có thể cung cấp cho chúng tôi thông tin để nghiên cứu nhiệt độ và đá tan chảy trong các hố va chạm khác", Tolometti nói.


Tolometti cho biết, đa số bằng chứng còn được lưu giữ, ví dụ các mẫu đá thủy tinh và đá tan chảy do va chạm, nằm gần nền hố trũng. Nếu áp dụng kiến thức này vào những hố va chạm khác, các nhà khoa học có thể tìm thấy thêm nhiều bằng chứng về điều kiện nhiệt độ tại đó mà không cần nghiên cứu khu vực quá rộng.


"Chúng tôi nhận ra rằng nếu muốn tìm bằng chứng về nhiệt độ cao như vậy, chúng tôi cần xem xét một số khu vực cụ thể thay vì chọn ngẫu nhiên trên toàn bộ hố va chạm", Tolometti nói.


Nghiên cứu mới cũng đánh dấu lần đầu tiên reidite - khoáng chất hình thành khi zircon trải qua áp suất và nhiệt độ cao - được phát hiện tại Hồ Mistastin. Cụ thể, nhóm chuyên gia tìm thấy ba mẫu reidite vẫn được bảo quản trong các hạt zircon và bằng chứng về hai mẫu reidite khác từng tồn tại nhưng đã kết tinh khi nhiệt độ vượt 1.200 độ C. Ở mức nhiệt này, reidite không còn ổn định.


Nhóm chuyên gia dự định mở rộng nghiên cứu đến các hố va chạm khác trên Trái Đất. Một số nghiên cứu sinh sẽ làm việc cùng Osinski để khám phá những hố va chạm khác, ví dụ Lac Wiyâshâkimî ở Quebec. Tolometti cũng đang tìm cách mở rộng nghiên cứu và xem xét các mẫu vật mặt trăng mà tàu Apollo mang về Trái Đất. Các mẫu này chứa nhiều bằng chứng cho thấy chúng hình thành từ các hố va chạm.


"Nếu tìm thấy bằng chứng về cấu trúc vi mô trong hạt zircon hoặc những loại hạt khác trong điều kiện áp suất, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về hố va chạm trên Mặt Trăng. Đây có thể là một bước tiến để hiểu quá trình đá bị biến đổi do thiên thạch va chạm trong phạm vi toàn bộ hệ Mặt Trời. Sau đó, chúng ta có thể áp dụng dữ liệu này vào các mô hình va chạm để cải thiện kết quả thu được", Tolometti nói.


Theo Thu Thảo

Nguồn Phys