Tiểu hành tinh và sao chổi từng đâm vào Trái đất làm trì hoãn sự gia tăng ôxy - yếu tố quan trọng cho sự sống phức tạp.
| Minh họa các tiểu hành tinh lớn va vào Trái đất thuở sơ khai. Ảnh: SwRI/Dan Durda, Simone Marchi |
Theo Live Science, dấu tích của các tiểu hành tinh cổ đại cho thấy Trái đất từng bị những tảng đá không gian khổng lồ tấn công thường xuyên hơn người ta tưởng, làm thay đổi đáng kể nồng độ ôxy trong bầu khí quyển sơ khai của hành tinh.
Lúc Trái đất hình thành cách đây 4,6 tỉ năm, nó hầu như không có khí quyển. Khi hành tinh nguội đi, một bầu khí quyển bắt đầu hình thành, mặc dù ban đầu nó chủ yếu là carbon dioxide và nitơ - những thứ không phù hợp cho sự sống như chúng ta biết ngày nay. Cuối cùng, Trái đất trải qua một sự thay đổi lớn về hóa học bề mặt, được kích hoạt bởi sự gia tăng nồng độ ôxy, hay còn gọi là Sự kiện Ôxy hóa Vĩ đại (GOE).
Từ 2,5-4 tỉ năm trước, trong thời kỳ Archean eon, các tiểu hành tinh và sao chổi thường xuyên lao xuống Trái đất. Theo một nghiên cứu mới đây, những tảng đá không gian này (một số có chiều rộng gần 10km) đã tác động rất lớn đến quá trình hóa học của bầu khí quyển sơ khai của hành tinh - đặc biệt là sự tích tụ ôxy.
Nadja Drabon - đồng tác giả nghiên cứu và là trợ lý giáo sư về Khoa học Trái đất và hành tinh - cho hay: "Ôxy tự do trong khí quyển rất quan trọng đối với bất kỳ sinh vật nào tạo ra năng lượng thông qua quá trình hô hấp. Nếu không có sự tích tụ ôxy trong khí quyển, chúng ta có thể không tồn tại".
Khi một tiểu hành tinh hoặc sao chổi va chạm với Trái đất, nó tạo ra một chùm hơi khổng lồ. Một số đá bốc hơi trong chùm hơi đó sẽ ngưng tụ và đông đặc lại, rồi rơi trở lại Trái đất để tạo thành một lớp mỏng các hạt có kích thước như cát. Mãi cho đến gần đây, các nhà khoa học mới phát hiện ra nhiều hạt cổ xưa và nhỏ bé này. Chúng thường không được chú ý vì trông không khác gì đá vụn bình thường.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích các hạt này để xác định được tổng số các sự kiện va chạm từng xảy ra trong quá khứ xa xưa của Trái đất. Theo tuyên bố, các mô hình mới cho thấy Trái đất thời kỳ đầu phải chịu một tác động khoảng mỗi 15 triệu năm, tần suất cao hơn khoảng 10 lần so với các mô hình ước tính trước đó.
Tiếp theo, các nhà nghiên cứu mô hình hóa cách các va chạm này ảnh hưởng đến bầu khí quyển Trái đất. Họ phát hiện các vụ va chạm lặp đi lặp lại của các vật thể lớn hơn 10km sẽ kích hoạt một bể chứa ôxy - thứ hút phần lớn ôxy ra khỏi bầu khí quyển.
Phát hiện của nhóm nghiên cứu phù hợp với các ghi chép địa chất hiện tại, cho thấy đặc trưng của đầu thời kỳ Archean eon là nồng độ ôxy tương đối thấp. Cho đến khoảng 2,4 tỉ năm trước, khi các tác động thưa dần, nồng độ ôxy trong bầu khí quyển Trái đất mới tăng lên, mở đường cho sự sống như chúng ta biết ngày nay.
Nghiên cứu được công ngày 21.10 trên tạp chí Nature Geoscience.
NGUYỄN HẠNH (LĐO)