Bí ẩn nguồn gốc oxy trên trái đất dần được hé lộ từ hoạt động kiến tạo vỏ hành tinh

Nguồn gốc của oxy từ lâu đã là một chủ đề gây tranh cãi trong giới khoa học, với nhiều giả thuyết được đưa ra nhưng chưa có kết luận rõ ràng. Mới đây, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Geoscience đã bổ sung một hướng tiếp cận mới: oxy có thể bắt nguồn từ hoạt động kiến tạo vỏ trái đất, đặc biệt là các vụ phun trào núi lửa.

Nghiên cứu do các nhà khoa học đến từ Đại học Michigan (Mỹ) thực hiện, thông qua việc thu thập và phân tích các mẫu đá granitoid có niên đại từ khoảng 2.750 đến 2.670 triệu năm tại nhiều khu vực khác nhau. Nhóm nghiên cứu tập trung đánh giá mức độ oxy hóa của magma hình thành trong giai đoạn này – thời kỳ Archean – vốn được cho là không có khả năng tạo ra oxy.

Ảnh minh họa.

Kết quả bất ngờ đã xuất hiện khi nhóm khoa học phát hiện một lượng nhỏ oxy tự do thoát ra từ các mẫu magma sau khi sử dụng kỹ thuật Quang phổ hấp thụ tia X. Điều này mở ra giả thuyết rằng hoạt động phun trào núi lửa có thể đã góp phần giải phóng oxy vào khí quyển trong giai đoạn sớm của trái đất.

Tuy nhiên, cơ chế khiến magma từ thời kỳ Archean có thể chứa oxy – và sau đó giải phóng oxy qua các đợt phun trào – vẫn là một bí ẩn. Trước đây, cộng đồng khoa học từng tin rằng magma thời Archean không thể bị oxy hóa, và nhiều thử nghiệm đã củng cố quan điểm này.

Một giả thuyết được nhóm nghiên cứu đưa ra là những khối magma này có thể đã rơi xuống đáy đại dương, bị phủ bởi các lớp trầm tích có tính oxy hóa, từ đó dẫn đến sự xuất hiện của oxy trong thành phần magma.

Nhà khoa học trái đất David Mole từ Đại học Laurentian nhận định: “Sự xuất hiện của những khối magma có thể bị oxy hóa vẫn còn là điều bí ẩn. Tuy nhiên, nghiên cứu khẳng định rằng các quá trình kiến tạo trong thời kỳ Archean có thể là yếu tố quan trọng dẫn đến sự hình thành oxy trong bầu khí quyển của trái đất.”

Đáng chú ý, nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng trái đất là hành tinh duy nhất trong hệ Mặt Trời sở hữu cấu trúc kiến tạo mảng và quá trình hút chìm diễn ra một cách chủ động. Điều này phần nào lý giải vì sao các hành tinh khác thiếu vắng oxy trong khí quyển – yếu tố thiết yếu để sự sống có thể hình thành và phát triển.

Bảo Ngọc (t/h)