Hàng tỷ năm trước, khi các lục địa va chạm và những siêu lục địa hình thành rồi tan rã, liệu Trái đất có từng sở hữu những ngọn núi còn hùng vĩ hơn Everest?
Đỉnh Everest. (Ảnh: Getty Images)
Các nhà khoa học chưa thể xác định chính xác độ cao của những ngọn núi đã biến mất từ lâu. Tuy nhiên, những dấu tích địa chất còn sót lại sâu bên trong lớp vỏ Trái Đất cho thấy hành tinh của chúng ta có thể từng tồn tại những dãy núi khổng lồ, sánh ngang hoặc thậm chí vượt dãy Himalaya ngày nay.
Việc tìm ra ngọn núi cao nhất từng tồn tại trên Trái Đất không hề đơn giản. Những dãy núi cổ đại đã bị bào mòn qua hàng trăm triệu năm, khiến phần lớn dấu vết về hình dạng ban đầu của chúng không còn nguyên vẹn.
"Thật không may, chúng ta sẽ không bao giờ đạt được độ chính xác đó", Alan Collins, giáo sư địa chất tại Đại học Adelaide (Australia), khi đề cập đến khả năng xác định chính xác độ cao của những ngọn núi trong quá khứ.
Dù vậy, các nhà địa chất vẫn có thể lần theo những dấu hiệu còn lưu lại trong lớp vỏ Trái Đất để ước tính quy mô của những dãy núi cổ. Một trong những manh mối quan trọng là độ sâu của phần vỏ từng nằm bên dưới các dãy núi này.
Khi các mảng kiến tạo va chạm, lớp vỏ lục địa bị nén ép và đẩy lên, tạo thành núi. Nhưng quá trình này không chỉ nâng đá lên cao mà còn khiến một phần lớn vật chất chìm sâu xuống dưới bề mặt. Vì thế, những gì chúng ta nhìn thấy trên mặt đất chỉ là phần nổi của một cấu trúc lớn hơn nhiều.
Collins và Ziyi Zhu, nhà địa hóa học tại Đại học Curtin (Australia), đều ví các dãy núi như những tảng băng trôi: phần nhô lên khỏi bề mặt chỉ chiếm một phần nhỏ trong toàn bộ cấu trúc. Theo Zhu, độ sâu của phần rễ núi có thể giúp các nhà khoa học suy đoán quy mô của những ngọn núi đã mất.
Phần vỏ Trái Đất bên dưới dãy Himalaya được cho là kéo dài xuống độ sâu khoảng 80 km. Trong khi đó, Everest cao 8.849 m so với mực nước biển. Sự chênh lệch này cho thấy đỉnh núi chỉ là một phần nhỏ của khối vật chất khổng lồ nâng đỡ nó.
Núi không thể cao lên vô hạn. Khi khối đá trở nên quá lớn, trọng lượng của chính nó có thể khiến cấu trúc mất ổn định và sụp đổ. Do đó, việc xác định độ sâu của phần rễ núi không đồng nghĩa với khả năng tính toán chính xác độ cao của đỉnh núi từng tồn tại.
Dãy núi cổ đại có thể dài gấp 3 lần Himalaya
Dãy Himalaya bắt đầu hình thành khoảng 40-50 triệu năm trước, khi mảng kiến tạo Ấn Độ va chạm với mảng Á-Âu. Đây là một dãy núi tương đối trẻ so với lịch sử Trái Đất, quá trình va chạm giữa hai mảng vẫn tiếp diễn, khiến khu vực này tiếp tục được nâng lên.
Siêu lục địa cổ đại Gondwana. (Ảnh: Getty Images)
Núi cũng liên tục bị bào mòn bởi gió, nước và những quá trình địa chất khác. Theo thời gian, sự xói mòn làm các đỉnh núi thấp dần, ngay cả khi lực kiến tạo vẫn tiếp tục nâng chúng lên.
Trong lịch sử Trái Đất, những vụ va chạm giữa các lục địa từng tạo ra các hệ thống núi có quy mô rất lớn. Một ứng viên đáng chú ý là siêu núi Transgondwana, hình thành khoảng 650 triệu năm trước trong quá trình các khối lục địa va chạm và hợp nhất để tạo nên siêu lục địa Gondwana.
Gondwana từng bao gồm những vùng đất ngày nay thuộc châu Phi, Nam Mỹ, bán đảo Ả Rập, Ấn Độ, Australia và Nam Cực. Sau khi siêu lục địa này tan rã, các dãy núi cũng dần biến mất, nhưng dấu tích của chúng vẫn còn ở nhiều nơi, trong đó có miền nam Ấn Độ, Sri Lanka, Tanzania và Kenya.
Theo Collins, hệ thống núi Transgondwana có thể từng kéo dài gấp 3 lần dãy Himalaya. Những tảng đá hiện lộ ra ở các khu vực này từng nằm sâu bên dưới một vành đai núi cổ đại. Một số dấu tích cho thấy lớp vỏ Trái Đất tại đây từng kéo dài xuống độ sâu khoảng 30 km, ngay cả sau hàng trăm triệu năm xói mòn.
Từ những dữ liệu đó, các nhà khoa học cho rằng lớp vỏ bên dưới dãy núi có thể từng dày tới khoảng 60 km. Điều này gợi ý rằng các đỉnh núi phía trên có thể đạt độ cao tương đương Everest, thậm chí lớn hơn. Đây vẫn là những ước tính dựa trên bằng chứng gián tiếp, chứ không phải phép đo trực tiếp về độ cao của những ngọn núi đã mất.
Một đặc điểm khác cũng đáng chú ý là địa hình xung quanh những dãy núi khổng lồ này. Tại Himalaya, các đỉnh cao nhất tập trung quanh rìa cao nguyên Tây Tạng, khu vực có độ cao trung bình khoảng 6 km so với mực nước biển. Collins cho rằng hệ thống Transgondwana có thể từng có một cao nguyên tương tự ở khu vực phía nam Madagascar, với vành đai núi trải rộng qua phía đông Madagascar, miền nam Ấn Độ và phía đông Nam Cực ngày nay.
Những ứng viên khác trong lịch sử Trái Đất
Transgondwana không phải hệ thống núi cổ duy nhất có thể từng vượt tầm vóc của Himalaya.
Một ứng viên khác là dãy núi Grenville, hình thành khoảng 1,3 tỷ năm trước trong quá trình siêu lục địa Rodinia ra đời. Tàn tích của dãy núi này hiện có thể được tìm thấy tại khu vực đông nam Ontario, Canada và tây bắc Vermont, Mỹ.
Giới khoa học vẫn biết tương đối ít về quy mô ban đầu của Grenville. Theo Collins, chưa có đủ bằng chứng để khẳng định dãy núi này cao hơn Himalaya hay Transgondwana; một số nhà nghiên cứu cho rằng nó có thể thấp hơn hai hệ thống núi đó.
Lùi xa hơn nữa, khoảng 2 tỷ năm trước, quá trình hình thành siêu lục địa Nuna, còn được gọi là Columbia, cũng có thể đã tạo ra những dãy núi khổng lồ.
Trong nghiên cứu của mình, Zhu đã tìm kiếm dấu vết của hệ thống núi cổ này bằng cách phân tích thành phần các tinh thể zircon còn sót lại trong lớp vỏ Trái Đất. Những khoáng vật bền vững như zircon có thể lưu giữ thông tin địa hóa qua thời gian rất dài, giúp các nhà khoa học tái dựng một phần lịch sử địa chất mà những ngọn núi nguyên thủy đã biến mất từ lâu.
Dẫu vậy, việc truy tìm những ngọn núi lớn nhất trong lịch sử Trái Đất càng trở nên khó khăn khi các nhà khoa học lùi sâu hơn về quá khứ.
Trái Đất thời kỳ đầu nóng hơn hiện nay. Theo Collins, lớp vỏ nóng có thể chịu được trọng lượng của những khối núi lớn kém hơn lớp vỏ nguội hơn ngày nay, khiến các dãy núi cổ đại khó đạt độ cao tương tự những dãy núi hiện đại. Hơn nữa, các mảng lục địa và những vùng đá ổn định chỉ bắt đầu hình thành khoảng 4 tỷ năm trước; phải mất thêm hàng trăm triệu năm để những lục địa lớn xuất hiện.
