Theo một lý thuyết được chấp nhận rộng rãi, Trái Đất của chúng ta không hoàn toàn là thế giới đã được sinh ra tại vị trí nó đang nằm trong đĩa tiền hành tinh của Mặt Trời sơ khai, mà là sự kết hợp của hai hành tinh nguyên thủy, tạm gọi là "tiền Trái Đất" và Theia.
Tại vị trí mà địa cầu đang trú ngụ, tiền Trái Đất đã ra đời khoảng 4,54 tỉ năm về trước, mang hình hài một khối đá nóng chảy sủi bọt.
Sau khoảng 100 triệu năm, hành tinh nguyên thủy này bị một hành tinh khác mang tên Theia - to cỡ Sao Hỏa ngày nay - lao thẳng vào.
Trái Đất nguyên thủy không phải thế giới chúng ta đang sống ngày nay mà chỉ là 1 trong 2 hành tinh tạo nên địa cầu ngày nay - Ảnh minh họa: MIT NEWS
Vụ va chạm khiến 2 hành tinh cùng vỡ ra, hòa trộn vật liệu vào nhau, tạo thành Trái Đất ngày nay. Một số mảnh vỡ hóa thành vành đai đá bụi xung quanh, rồi lâu ngày kết tụ thành Mặt Trăng.
Tuy nhiên, đó chỉ là một giả thuyết, được tạo nên từ các bằng chứng gián tiếp, ví dụ như thành phần tương đồng giữa Mặt Trăng và Trái Đất.
Qua hàng tỉ năm, đá trên Trái Đất đã bị quá trình kiến tạo mảng xáo trộn hoàn toàn: Các lớp vỏ phía trên liên tục chui vào trong lớp phủ, bị nghiền nát, hồi sinh với kết cấu mới...
Vì vậy, các nhà khoa học gần như chưa bao giờ hy vọng tìm được thứ gì đó "nguyên chất" của tiền Trái Đất: Đá trên bề mặt của nó có lẽ đã được Trái Đất hiện đại trộn đều rồi nuốt vào bụng từ rất lâu. Nhưng giờ đây, các mẫu vật như thế đã được phát hiện từ Hawaii (Mỹ), Canada và Greenland.
Theo đồng tác giả Philip Carter từ Đại học Bristol (Anh), các mẫu đá này là bằng chứng trực tiếp về tiền Trái Đất đã được hé lộ thông qua các loại đá sâu nhất được tìm thấy ở 3 địa điểm nói trên.
Đó là đá có nguồn gốc từ sâu bên trong lớp phủ của hành tinh, bị núi lửa phun lên bề mặt. Chúng có đồng vị kali rất khác biệt so với các loại đá bình thường.
Kali có ba đồng vị tự nhiên gồm kali-39, kali-40 và kali-41, có cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron, dẫn đến khối lượng nguyên tử khác nhau.
Kali-39 và kali-41 chiếm ưu thế trong đá Trái Đất, trong khi kali-40 chỉ tồn tại ở lượng rất nhỏ.
Trái lại, các thiên thạch thì lại chứa rất nhiều kali-40. Điều này cho thấy các dị thường đồng vị kali có thể đánh dấu vật liệu có niên đại trước khi Trái Đất hiện đại hình thành.
Tiền Trái Đất gần như vắng bóng kali-40, lượng đồng vị này chỉ nhiều thêm sau khi Theia "tưới" kali-40 xuống Trái Đất, theo các mô hình được chứng minh.
Theo bài công bố trên tạp chí Nature Geosciences, họ đã tìm thấy sự thiếu vắng kali-40 trong các loại đá sâu ở 3 địa điểm nói trên. Nói cách khác, chúng là đá từ tiền Trái Đất, hoặc ít nhất mang hầu hết vật liệu từ thế giới nguyên thủy đó.
Phát hiện này cho thấy hơn 4,5 tỉ năm có thể chưa đủ để hai hành tinh nguyên thủ trộn lẫn hoàn toàn và ở bên dưới chúng ta, bằng chứng trực tiếp về Trái Đất do 2 thế giới ghép lại có thể vẫn còn nhiều, theo đồng tác giả Nicole Nie từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT - Mỹ).