Lục địa trôi nhanh bằng móng tay mọc: ngộ nhận “Trái Đất đứng yên”

Các mảng kiến tạo mang lục địa dịch chuyển khoảng vài xăng-ti-mét mỗi năm, nhiều nơi cỡ tốc độ móng tay mọc. Trong một đời người, quãng đường ấy chỉ vài mét, nhưng qua 100 triệu năm, 2,5 xăng-ti-mét mỗi năm cộng lại thành khoảng 2.500 ki-lô-mét.

Với mắt người, núi luôn ở đó, bờ biển luôn ở đó, bản đồ thế giới trong sách của ông bà cũng giống bản đồ hôm nay. Từ đó nảy ra một ngộ nhận khó thấy: mặt đất về cơ bản đứng yên, và nếu có thay đổi lớn thì phải do một biến cố đột ngột. Bài này cho thấy những thay đổi chậm cộng dồn qua thời gian sâu mạnh tới mức nào, và vì sao các biến cố đột ngột cũng có chỗ của chúng.

Tốc độ của những thay đổi “không nhìn thấy”

Các con số là khoảng phổ biến trong tài liệu địa chất phổ thông; từng nơi có thể nhanh hoặc chậm hơn nhiều.

Cột cuối cùng cho thấy lý do ngộ nhận: không một ai sống đủ lâu để thấy chuyển động ấy bằng mắt. Ta chỉ đo được nhờ vệ tinh định vị và nhờ đọc dấu vết trong đá.

Một đại dương mở ra như thế nào?

Đây là ví dụ rõ nhất về thay đổi chậm cộng dồn thành thay đổi khổng lồ.

Từ siêu lục địa tới các châu hôm nay

Khoảng 200 triệu năm trước, phần lớn đất liền gom lại thành một siêu lục địa thường được gọi là Pangaea. Siêu lục địa ấy tách dần, và Đại Tây Dương mở ra giữa châu Mỹ với châu Âu, châu Phi. Đại dương rộng hàng nghìn ki-lô-mét hôm nay được tạo bởi chính tốc độ vài xăng-ti-mét mỗi năm, kéo dài qua gần 200 triệu năm.

Bằng chứng đọc được

Bờ biển hai bên Đại Tây Dương khớp nhau như hai mảnh ghép; cùng loại đá và hoá thạch xuất hiện ở hai lục địa giờ cách nhau cả đại dương; đáy biển trẻ dần về phía sống núi giữa đại dương, nơi vỏ mới đang hình thành. Ngày nay, các trạm định vị vệ tinh đo được trực tiếp khoảng cách giữa các lục địa thay đổi từng năm.

Himalaya: núi cao nhất vẫn đang lớn và đang mòn

Mảng Ấn Độ bắt đầu va vào mảng Á–Âu khoảng 50 triệu năm trước và vẫn tiếp tục đẩy lên phía bắc. Va chạm ấy nâng dãy Himalaya và cao nguyên Tây Tạng lên. Đỉnh núi cao nhất thế giới hôm nay có các lớp đá vôi chứa hoá thạch sinh vật biển, dấu vết của một đáy biển đã bị đẩy lên hàng nghìn mét.

Cùng lúc đó, mưa, băng và sông suối bào mòn núi liên tục, đưa đất đá xuống đồng bằng và ra biển. Độ cao một dãy núi tại mỗi thời điểm là kết quả của hai quá trình kéo ngược nhau, đều chậm và đều kéo dài hàng triệu năm. Một dãy núi già không còn được đẩy lên sẽ dần thấp và tròn lại.

Điều này giải thích một hiểu lầm khác: nhiều người nghĩ núi càng cao thì càng già. Thật ra thường ngược lại. Những dãy núi cao, sắc, dốc như Himalaya là núi trẻ về mặt địa chất, vẫn đang được nâng. Những vùng đồi thấp, sườn thoải nhiều khi là phần còn lại của những dãy núi rất cổ đã bị bào mòn qua hàng trăm triệu năm. Hình dáng địa hình vì thế cũng là một manh mối về thời gian, nếu biết cách đọc.

Vì sao ta nghĩ Trái Đất đứng yên?

Ngộ nhận này có lý do rất tự nhiên.

Thang đời người quá ngắn. Tám mươi năm sống, lục địa dịch đi vài mét. Không giác quan nào nhận ra được.

Bản đồ vẽ một khoảnh khắc. Bản đồ in trong sách là ảnh chụp một thời điểm. Ta dễ hiểu nhầm nó là hình dạng cố định của thế giới.

Thay đổi nhanh thì dễ nhớ hơn. Động đất, núi lửa, lũ lớn được kể lại nhiều đời. Những thay đổi chậm thì không ai chứng kiến trọn nên không thành chuyện kể.

Từ ngữ gợi sự vĩnh cửu. Những thành ngữ như “vững như núi”, “sông cạn đá mòn” vốn dùng để nói điều gần như không bao giờ xảy ra. Thật ra, với đủ thời gian, đá mòn và sông đổi dòng là chuyện thường của địa chất.

Thay đổi chậm hay biến cố đột ngột: cái nào đúng?

Hai cách nhìn trong lịch sử địa chất

Từ thế kỷ 18 và 19, các nhà địa chất như James Hutton và Charles Lyell nhấn mạnh rằng những quá trình chậm ta thấy hôm nay, như xói mòn, lắng đọng, đủ để giải thích phần lớn địa hình nếu có đủ thời gian. Ý tưởng ấy thường được tóm bằng câu “hiện tại là chìa khoá để hiểu quá khứ”, và nó đòi hỏi Trái Đất phải rất già.

Nhưng biến cố đột ngột cũng có thật

Khoa học hiện đại cũng thừa nhận những biến cố lớn và nhanh: cú va chạm thiên thể khoảng 66 triệu năm trước, các đợt phun trào núi lửa khổng lồ, những trận lũ cực lớn khi đập băng vỡ. Bức tranh đúng là cả hai: nền là thay đổi chậm kéo dài, điểm xuyết những biến cố hiếm mà mạnh. Thời gian sâu đủ dài để cả hai loại cùng để lại dấu vết.

Bài tính nhỏ để cảm được thay đổi chậm

Hoạt động này hợp với học sinh trung học cơ sở, chỉ cần máy tính bỏ túi và một thước kẻ.

1. Cho học sinh đo xem móng tay mình mọc được bao nhiêu trong một tuần, hoặc dùng con số khoảng 3 mi-li-mét mỗi tháng.
2. Đổi ra xăng-ti-mét mỗi năm, rồi nhân với 80 năm: một đời người, móng tay “mọc” tổng cộng chừng hai, ba mét.
3. Hỏi tiếp: nếu một lục địa trôi đúng tốc độ ấy trong 1 triệu năm thì đi được bao xa? Khoảng 30–40 ki-lô-mét, cỡ một quãng đường đạp xe dài.
4. Nhân lên 100 triệu năm: khoảng 3.000–4.000 ki-lô-mét, xa hơn chiều dài đất nước từ bắc vào nam.
5. Kết thúc bằng câu hỏi: vì sao không ai nhận ra chuyển động này nếu không có thiết bị đo?

Điểm mạnh của bài tính là nó dùng chính cơ thể người học làm thước đo. Một thứ chậm tới mức không nhận ra trên ngón tay, nhân với thời gian sâu, lại đủ để mở ra cả một đại dương.

Quan sát thay đổi chậm quanh mình

Không cần đi xa, bạn vẫn có thể thấy dấu vết của thay đổi chậm ở Việt Nam.

• Vách núi đá vôi có các lớp xếp chồng, đôi khi bị uốn cong: dấu vết đáy biển cổ bị nâng và ép.
• Đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long được tạo nên từ phù sa sông bồi qua hàng nghìn năm; có đoạn bờ biển đang bồi, có đoạn đang lở.
• Ngấn nước trên vách hang ven biển cho thấy mực nước biển từng ở độ cao khác hiện nay.
• Thạch nhũ trong hang động lớn lên từng chút; vì thế chạm tay hay bẻ thạch nhũ là phá huỷ thứ cần hàng nghìn năm để hình thành.

Mỗi dấu vết ấy là một chiếc đồng hồ chạy rất chậm. Học cách đọc chúng là học cách nhìn thấy thời gian sâu ngay trong cảnh quen thuộc.

Câu hỏi thường gặp