Bí ẩn ‘hố trọng lực’ ở Ấn Độ Dương

Theo kênh CNN, sau một thời gian dài bối rối, nhóm nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học Ấn Độ ở Bengaluru, đã tìm ra lời giải cho sự hình thành của hố kỳ lạ này. Theo đó, hố trọng lực ở Ấn Độ Dương xuất hiện do những khối magma hình thành từ sâu bên trong hành tinh.

Để đi đến giả thuyết này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng siêu máy tính mô phỏng sự hình thành của khu vực này từ 140 triệu năm trước. Những phát hiện mới vừa được công bố chi tiết trên Tạp chí Geophysical Research Letters, xoay quanh một đại dương cổ đại đã không còn tồn tại.

Con người vẫn thường nghĩ Trái Đất là một khối cầu hoàn hảo. Tuy nhiên, đó không phải sự thật.

Bà Attreyee Ghosh - đồng tác giả nghiên cứu, nhà địa vật lý và phó giáo sư tại Trung tâm Khoa học Trái Đất thuộc Viện Khoa học Ấn Độ - cho biết: “Trái Đất về cơ bản giống như một củ khoai tây sần sùi. Vì vậy, về mặt kỹ thuật, nó không phải là hình cầu, mà là hình elip, bởi khi hành tinh quay, phần giữa phình ra bên ngoài.”

Hành tinh của chúng ta không đồng nhất về mật độ và tính chất. Một số khu vực có độ dày lớn hơn những khu vực khác. Điều này khiến những khu vực khác nhau trên bề mặt Trái Đất có lực hấp dẫn khác nhau.

Những khu vực có trọng lực yếu (màu xanh) và mạnh (màu đỏ) trên Trái Đất. Ảnh:ESA/HPF/DLR

Hố trong lực, còn được gọi là Geoid,là khu vực của đại dương nơi trọng lực thấp hơn mức trung bình.Điểm thấp nhất trên Geoid của Trái Đất là một vùng trũng hình tròn nằm ở Ấn Độ Dương, thấp hơn mực nước biển trung bình 105 m.

Điểm bắt đầu của “hố trọng lực” ở Ấn Độ Dương nằm ở ngay ngoài mũi phía nam của Ấn Độ và có diện tích khoảng 3 triệu km2. Sự tồn tại của hố bí ẩn này lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà địa vật lý người Hà Lan Felix Andries Vening Meinesz vào năm 1948, trong một cuộc khảo sát trọng lực từ một con tàu và vẫn còn là một bí ẩn.

“Cho đến nay, đó là mức thấp nhất trong Geoid và nó vẫn chưa được giải thích chính xác,” bà Ghosh nói.

Để tìm ra câu trả lời, bà Ghosh và các đồng nghiệp đã sử dụng mô hình máy tính mô phỏng khu vực này vào 140 triệu năm trước, nhằm quan sát bức tranh toàn cảnh về mặt địa chất.

“Chúng tôi có một số thông về hình dạng Trái Đất vào thời điểm đó. Các lục địa và đại dương ở những nơi rất khác nhau, với cấu trúc và mật độ cũng khác nhau”, bà nói.

Từ điểm xuất phát đó cho đến nay, nhóm nghiên cứu đã thực hiện 19 mô phỏng, tái tạo sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo và những thay đổi của magma bên trong lớp phủ - lớp bên trong nằm giữa lõi và lớp vỏ Trái Đất trong 140 triệu năm qua.

Sáu trong số 19 mô phỏng cùng dẫn đến kết luận hình dạng và biên độ của Geoid thấp gần bằng với mức thực tế ở Ấn Độ Dương. Bà Ghosh giải thích sự hiện diện của các chùm magma, kết hợp với các cấu trúc bao quanh lớp phủ, đã khiến hình dạng và biên độ của Geoid thấp. Đây cũng được cho là nguyên nhân hình thành “lỗ trọng lực”.

Các mô phỏng đã được chạy với các tham số khác nhau về mật độ của magma. Điều đáng chú ý là trong những mô phỏng không có các chùm khói do chùm magma tạo ra, mức Geoid thấp không hình thành.

Bà Ghosh cho rằng những chùm khói này bắt nguồn từ sự biến mất của một đại dương cổ đại khi vùng Ấn Độ Dương trôi dạt và cuối cùng va chạm với châu Á hàng chục triệu năm trước.

“Ấn Độ Dương hiện nằm ở vị trí hoàn toàn khác 140 triệu năm trước, và có một đại dương giữa mảng kiến tạo Ấn Độ Dương và châu Á. Ấn Độ Dương đó bắt đầu di chuyển về phía bắc, khiến đại dương này biến mất và thu hẹp lại khoảng cách giữa Ấn Độ Dương và châu Á”, bà giải thích.

Theo tính toán của nhóm nghiên cứu, vùng trũng Geoid thấp Ấn Độ Dương hình thành khoảng 20 triệu năm trước. Thật khó để khẳng định nó sẽ biến mất hay chỉ dịch chuyển đi.

Ông Huw Davies, Giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất và Môi trường tại Đại học Cardiff ở Anh, cho biết nghiên cứu này đã mô tả các giả thuyết thú vị, điều này sẽ khuyến khích các nghiên cứu sâu hơn về chủ đề này. Ông Davies không tham gia vào nghiên cứu.

Tiến sĩ Alessandro Forte, Giáo sư địa chất tại Đại học Florida ở Gainesville, cũng không tham gia nghiên cứu, tin rằng có lý do chính đáng để thực hiện các mô phỏng trên máy tính nhằm xác định nguồn gốc của vùng Geoid thấp ở Ấn Độ Dương. Theo ông, nghiên cứu này là bước tiến so với những nghiên cứu trước đây.

Hình ảnh 3D của Trái Đất. Ảnh: Getty Images.

Song bà Ghosh thừa nhận nghiên cứu này chưa thể tính đến tất cả các yếu tố có thể xảy ra.

“Chúng ta không biết chính xác tuyệt đối Trái Đất trông như thế nào trước đây. Chúng tôi không thể tính đến từng kịch bản có thể xảy ra. Chúng tôi cũng phải thừa nhận thực tế rằng có thể có một số khác biệt về phương thức các mảng địa chất dii chuyển theo thời gian. Nhưng chúng tôi tin rằng nguyên nhân hình thành vùng thấp này là khá rõ ràng”, bà nói.