Theo một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Communications, sau khi phân tích một số lớp mỏng của vỏ đáy biển, các nhà khoa học ở Đức đã phát hiện sự tích tụ của đồng vị phóng xạ beryllium-10 ở sâu bên dưới bề mặt Thái Bình Dương. Đặc biệt, sự gia tăng đột ngột của Beryllium-10 đã xuất hiện vào khoảng thời gian từ 9 - 12 triệu năm trước.
Vùng đồng vị phóng xạ beryllium-10 được phát hiện ở đáy biển Trung và Bắc Thái Bình Dương, nhưng các tác giả đứng sau nghiên cứu, do nhà vật lý Dominik Koll của Viện nghiên cứu Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf đứng đầu, cho biết vùng dị thường này có thể xuất hiện trên khắp Thái Bình Dương, thậm chí có thể là trên toàn thế giới.
Người ta không biết sự gia tăng đột ngột này đến từ đâu, nhưng các nhà nghiên cứu có một vài ý tưởng.
Beryli-10 là một đồng vị phóng xạ liên tục được tạo ra bởi các tia vũ trụ tương tác với bầu khí quyển của Trái đất. Khi mưa từ bầu khí quyển rơi xuống và lắng xuống đại dương, đồng vị này sẽ được đưa vào quá trình phát triển cực kỳ chậm của một số lớp vỏ giàu kim loại sâu.
Phân tích cho thấy vùng phóng xạ dị thường dưới đáy đại dương có liên hệ mật thiết với vũ trụ. (Ảnh: blrck.de)
Có thể, hơn 9 triệu năm trước, đã có "một sự thay đổi lớn" của các dòng hải lưu khiến berili-10 được lắng đọng nhiều hơn ở Thái Bình Dương.
Hoặc có thể đây là một hiện tượng trên toàn thế giới. Các tác giả cũng đưa ra giả thuyết rằng bụi vũ trụ của một siêu tân tinh gần Trái Đất, hoặc việc Hệ Mặt trời của chúng ta đi qua một đám mây lạnh giữa các vì sao, đều có thể dẫn đến hoạt động tia vũ trụ nhiều hơn, dẫn đến sự gia tăng các trầm tích berili-10 trong đại dương.
Lớp vỏ ferromangan kết hợp với berili-10 tồn tại trong mọi đại dương trên Trái Đất và chúng có thể lưu giữ thành phần hóa học của đại dương trong một triệu năm.
Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng tốc độ chậm mà berili-10 phân rã phóng xạ thành dạng boron làm thước đo thời gian, so sánh tỷ lệ của hai loại hóa chất này để xác định tuổi của khoáng chất trong lớp vỏ Trái đất.
Những lớp vỏ mỏng, cổ xưa này là mốc thời gian địa chất gần như liên tục của hành tinh chúng ta trong khoảng 75 triệu năm trở lại đây, nhưng chúng cũng rất khó xác định niên đại một cách chắc chắn. Phương pháp xác định niên đại bằng cacbon chỉ có từ khoảng 50.000 năm trước và các biện pháp dựa trên sự phân rã của đồng vị urani cũng không phải là chỉ số hữu ích.
Berili-10 là chìa khóa để mở khóa ít nhất 10 triệu năm của lớp vỏ cứng này.
Lớp vỏ ferromangan kết hợp với berili-10 tồn tại trong mọi đại dương trên Trái Đất có thể cho thấy mối liên hệ giữa các vùng phóng xạ dị thường với các hoạt đông của vũ trụ.
Chu kỳ bán rã của berili-10 là khoảng 1,4 triệu năm, điều đó có nghĩa là nó thường được sử dụng để xác định niên đại lên đến 20 mm lớp vỏ ferromangan. Hầu hết các lớp vỏ ferromangan có độ dày từ 1 đến 26 cm.
Giống như một dấu trang trong một cuốn sách, nhóm nghiên cứu cho biết "dị thường này có khả năng trở thành một mốc thời gian độc lập cho các kho lưu trữ về biển".
Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra công trình của họ trên một số khu vực của Thái Bình Dương. Một lát cắt 50 mm của lớp vỏ ferromanganese có thể có niên đại hơn 18 triệu năm.
Tốc độ phát triển của lớp vỏ ferromanganese ở Thái Bình Dương được xác định là 1,52 mm trên một triệu năm, điều đó có nghĩa là độ sâu của vùng dị thường phóng xạ mới phát hiện có niên đại từ 10,5 đến 11,8 triệu năm trước.
Bất cứ nơi nào dị thường berili-10 xuất hiện trong các mẫu này về cơ bản đều chuyển thành độ tuổi đó.
"Nguồn gốc của hiện tượng bất thường này vẫn chưa được biết", các tác giả viết, nhưng vì hoạt động của Mặt trời có thể không đủ mạnh để tạo ra đợt tăng đột biến berili kéo dài như vậy, nên nhóm nghiên cứu nghi ngờ khả năng bảo vệ Trái đất khỏi các tia vũ trụ liên sao có thể đã thay đổi cách đây khoảng 10 triệu năm.
Tuy nhiên, trong lời kết của bản nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học nhấn mạnh: "Chỉ có thời gian mới có thể trả lời liệu vùng phóng xạ dị thường dưới đáy đại dương là hiện tượng cục bộ hay toàn cầu".
CÙNG CHUYÊN MỤC
