Theo các nhà khoa học, cho đến nay, không có thiên thể nào khác trong hệ Mặt Trời biểu hiện hoạt động kiến tạo mảng như Trái Đất.
Trái đất là thiên thể duy nhất trong hệ mặt trời hiện đang có hiện tượng kiến tạo mảng, các chuyển động của chúng giải thích cho vết nứt bề mặt này dọc theo đứt gãy San Andreas. (Nguồn: Getty Images)
Thạch quyển của Trái Đất, bao gồm lớp vỏ và phần cứng của lớp phủ trên, được chia thành khoảng 15 mảng lớn. Những mảng này liên tục di chuyển, va chạm và tách rời nhau, tạo nên những hiện tượng địa chất như núi lửa, động đất và sự trôi dạt của các lục địa.
Tuy nhiên, lý do tại sao thạch quyển của Trái Đất lại được chia thành các mảng và tại sao các mảng này luôn duy trì sự chuyển động vẫn là một bí ẩn lớn của địa vật lý hiện đại. Bradford Foley, một nhà địa động lực học tại Đại học Penn State, nhận định: "Chúng ta vẫn chưa biết chắc chắn tại sao Trái Đất lại khác biệt như vậy".
Một số yếu tố quan trọng giúp duy trì hoạt động kiến tạo mảng trên Trái Đất đã được xác định. Đầu tiên là lớp phủ đối lưu, nơi các dòng chảy nhiệt trong lớp phủ kéo các mảng chuyển động. Vật liệu nguội và nặng ở bề mặt Trái Đất chìm xuống lớp phủ tại các vùng hút chìm, trong khi vật liệu nóng hơn và nhẹ hơn nổi lên ở các vùng tách giãn.
Song, đối lưu trong lớp phủ không phải là điều kiện duy nhất. Lớp thạch quyển phải đủ mỏng để dễ dàng bị phân chia thành các mảng, nhưng cũng phải đủ đặc để những mảng này chìm xuống lớp phủ. Ngoài ra, sự hiện diện của nước lỏng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc "bôi trơn" các ranh giới mảng, giúp chúng di chuyển dễ dàng hơn.
Russell Pysklywec, một nhà địa vật lý tại Đại học Toronto, giải thích rằng nước lỏng trong đại dương không chỉ làm giảm ma sát giữa các mảng mà còn cung cấp một cơ chế hiệu quả để duy trì sự hoạt động của kiến tạo mảng. Ông nói: "Chúng ta thực sự đang thêm chất bôi trơn này vào hệ thống kiến tạo mảng, giúp nó vận hành mượt mà hơn".
Trong khi đó, các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời không có hiện tượng kiến tạo mảng rõ rệt. Một ví dụ nổi bật là Europa, một mặt trăng băng giá của Sao Mộc. Trước đây, lớp băng trên bề mặt Europa từng bị vỡ thành các mảng nhỏ, lan rộng và va chạm với nhau.
Các nhà khoa học tin rằng nước ấm bên dưới lớp băng có thể đã thúc đẩy các mảng này di chuyển. Song, do băng nhẹ hơn nước, các mảng này không chìm xuống như trên Trái Đất. Hơn nữa, hiện tượng này chỉ xuất hiện ở một số khu vực trên bề mặt Europa và không xảy ra liên tục.
Sao Hỏa, một hành tinh đá khác, có cấu trúc bề mặt được gọi là "nắp trì trệ". Lớp phủ của Sao Hỏa vẫn đối lưu, nhưng bề mặt không bị chia thành các mảng mà thay vào đó là một mảng duy nhất bao phủ toàn bộ hành tinh. Foley giải thích: "Thay vì bị chia thành các mảng riêng biệt, lớp bề mặt của Sao Hỏa giống như một chiếc nắp lớn nằm trên lớp phủ đối lưu".
Việc Trái Đất là hành tinh duy nhất trong hệ Mặt Trời sở hữu kiến tạo mảng khiến các nhà khoa học gặp khó khăn trong việc tìm hiểu nguồn gốc và điều kiện cần thiết để hiện tượng này xuất hiện. Foley chia sẻ: "Nếu chúng ta có hàng trăm hành tinh đá để so sánh, có lẽ chúng ta đã tìm ra câu trả lời. Nhưng khi chỉ có một hành tinh để nghiên cứu, bí ẩn này vẫn còn bỏ ngỏ".
Trái Đất, với hệ thống kiến tạo mảng phức tạp và năng động, là một trong những yếu tố quan trọng giúp nó trở thành hành tinh duy nhất mà chúng ta biết đến hiện nay có sự sống. Những nghiên cứu trong tương lai, có thể nhờ vào việc khám phá các hệ sao khác, sẽ mang lại cái nhìn rõ hơn về hiện tượng độc nhất vô nhị này.
Xuân Minh