Hoàng Nam
Writer
Từ lâu, các nhà địa chất học cho rằng lớp vỏ sâu bên trong Trái Đất hoàn toàn rắn chắc, khô khan và không có sự sống. Thay vào đó, giếng khoan siêu sâu Kola đã phát hiện ra nước sôi và các hóa thạch sinh vật phù du nguyên vẹn có niên đại 2 tỷ năm.
Khi các nhà khoa học Liên Xô bắt đầu dự án vào năm 1970, họ không tìm kiếm dầu mỏ hay khí đốt. Họ đang tham gia vào một cuộc chạy đua không gian dưới lòng đất để khoan sâu vào lớp vỏ Trái đất nhất có thể về mặt công nghệ. Đến khi mũi khoan dừng lại ở độ sâu 12.262 mét, nó đã hoàn toàn đảo lộn hàng thập kỷ các giả định địa chất.
Trước khi tiến hành khoan, các nhà địa chấn học tin rằng họ đã hiểu được thành phần cấu tạo của lớp vỏ Trái đất dựa trên cách sóng địa chấn dội lại trong đó. Một sự thay đổi lớn về vận tốc địa chấn ở độ sâu khoảng 7 km được chấp nhận rộng rãi là "điểm gián đoạn Conrad" - điểm mà đá granit nhường chỗ cho đá bazan đặc hơn.
Mũi khoan đạt độ sâu 7 km nhưng không tìm thấy đá bazan. Thay vào đó, dị thường địa chấn là do sự biến đổi địa chất trong chính đá granit. Nhiệt độ và áp suất cực lớn đã làm thay đổi cấu trúc đá và khiến nó bị nứt vỡ nghiêm trọng. "Đường đứt gãy Conrad" hóa ra chỉ là một huyền thoại.
Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là thứ lấp đầy những vết nứt sâu đó: nước. Thay vì đá đặc chắc, các nhà nghiên cứu phát hiện ra nước nóng, giàu khoáng chất đang lưu thông tự do. Nước này đã bị đẩy ra khỏi cấu trúc tinh thể của chính đá do áp suất cực lớn và bị mắc kẹt bên dưới một lớp đá không thấm nước gần bề mặt hơn.
Giếng khoan này cũng đã thay đổi hiểu biết sinh học về môi trường khắc nghiệt. Ở độ sâu 6 km, bên trong những tảng đá có tuổi đời hơn 2 tỷ năm, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 24 loài hóa thạch sinh vật phù du siêu nhỏ. Chúng đã tồn tại nguyên vẹn một cách hoàn hảo bất chấp áp suất và nhiệt độ cực cao.
Thành phần hóa học của lớp vỏ sâu cũng bất ngờ không kém. Bùn chảy ra từ giếng khoan thường xuyên "sôi" với khí hydro. Một lượng lớn hydro, heli, nitơ và carbon dioxide được tìm thấy bị mắc kẹt trong lớp vỏ sâu, làm thay đổi hiểu biết của chúng ta về trữ lượng khí dễ bay hơi của hành tinh.
Cuối cùng, quá trình khoan đã bị dừng lại do nhiệt độ quá cao. Các nhà khoa học đã dự đoán nhiệt độ ở độ sâu 12 km sẽ vào khoảng 100°C. Thực tế lại nóng đến 180°C. Ở nhiệt độ đó, đá không còn vỡ vụn một cách gọn gàng nữa mà bắt đầu có đặc tính như chất dẻo, từ từ chảy ngược trở lại vào lỗ khoan khi mũi khoan được rút ra.
Khi các nhà khoa học Liên Xô bắt đầu dự án vào năm 1970, họ không tìm kiếm dầu mỏ hay khí đốt. Họ đang tham gia vào một cuộc chạy đua không gian dưới lòng đất để khoan sâu vào lớp vỏ Trái đất nhất có thể về mặt công nghệ. Đến khi mũi khoan dừng lại ở độ sâu 12.262 mét, nó đã hoàn toàn đảo lộn hàng thập kỷ các giả định địa chất.
Trước khi tiến hành khoan, các nhà địa chấn học tin rằng họ đã hiểu được thành phần cấu tạo của lớp vỏ Trái đất dựa trên cách sóng địa chấn dội lại trong đó. Một sự thay đổi lớn về vận tốc địa chấn ở độ sâu khoảng 7 km được chấp nhận rộng rãi là "điểm gián đoạn Conrad" - điểm mà đá granit nhường chỗ cho đá bazan đặc hơn.
Mũi khoan đạt độ sâu 7 km nhưng không tìm thấy đá bazan. Thay vào đó, dị thường địa chấn là do sự biến đổi địa chất trong chính đá granit. Nhiệt độ và áp suất cực lớn đã làm thay đổi cấu trúc đá và khiến nó bị nứt vỡ nghiêm trọng. "Đường đứt gãy Conrad" hóa ra chỉ là một huyền thoại.
Điều đáng ngạc nhiên hơn nữa là thứ lấp đầy những vết nứt sâu đó: nước. Thay vì đá đặc chắc, các nhà nghiên cứu phát hiện ra nước nóng, giàu khoáng chất đang lưu thông tự do. Nước này đã bị đẩy ra khỏi cấu trúc tinh thể của chính đá do áp suất cực lớn và bị mắc kẹt bên dưới một lớp đá không thấm nước gần bề mặt hơn.
Giếng khoan này cũng đã thay đổi hiểu biết sinh học về môi trường khắc nghiệt. Ở độ sâu 6 km, bên trong những tảng đá có tuổi đời hơn 2 tỷ năm, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 24 loài hóa thạch sinh vật phù du siêu nhỏ. Chúng đã tồn tại nguyên vẹn một cách hoàn hảo bất chấp áp suất và nhiệt độ cực cao.
Thành phần hóa học của lớp vỏ sâu cũng bất ngờ không kém. Bùn chảy ra từ giếng khoan thường xuyên "sôi" với khí hydro. Một lượng lớn hydro, heli, nitơ và carbon dioxide được tìm thấy bị mắc kẹt trong lớp vỏ sâu, làm thay đổi hiểu biết của chúng ta về trữ lượng khí dễ bay hơi của hành tinh.
Cuối cùng, quá trình khoan đã bị dừng lại do nhiệt độ quá cao. Các nhà khoa học đã dự đoán nhiệt độ ở độ sâu 12 km sẽ vào khoảng 100°C. Thực tế lại nóng đến 180°C. Ở nhiệt độ đó, đá không còn vỡ vụn một cách gọn gàng nữa mà bắt đầu có đặc tính như chất dẻo, từ từ chảy ngược trở lại vào lỗ khoan khi mũi khoan được rút ra.
