Vì sao phát hiện ra sự tách giãn của đáy biển lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vị đại nhất?

Chúng ta đều biết lục địa trên trái đất đều chuyển động, chúng đã trôi nổi trên bề mặt trái đất hàng trăm triệu năm nay. Bạn có thể nhìn thấy hình ảnh trái đất cách đây hàng 5 triệu năm, nhưng 60 năm về trước không có ai tin rằng các lục địa có thể di chuyển. Họ cho rằng không có sức mạnh nào lại có thể di chuyển được lục địa nặng hàng nghìn tỷ tấn này.

Tuy vậy Harry Hess lại sáng lập ra thuyết tách giãn của đáy biển, khám phá này của ông không những làm cho lý luận đại lục chuyển động trỏe nên hợp lý mà còn làm nó trở thành hiện thực, đây là bằng chứng quan trọng chứng thực cho nhận định sự trôi dạt lục địa mà Wegener đã đưa ra trước đó. Nghiên cứu của Hess là khởi đầu cho những nghiên cứu về kiến tạo địa tầng giúp con người có nhận thức mới về kiến tạo địa tầng, giúp con người có nhận thức mới về kết cấu và lịch sử của vỏ trái đất, mở đầu cho hoạt động nghiên cứu về chuyển động trong quá khứ của các lục địa.

Sự tách giãn của đáy biển được phát hiện ra như thế nào?

Vào một ngày năm 1967, trong cuộc du hành Đại Tây Dương, tư lệnh Harry Hess đã đứng trên một chiếc tàu khoan thám hiểm đáy biển để quan sát thao tác điều khiển cần cẩu di chuyển trục khoan trên dàn máy từ trên boong tàu rất cao. Đây là lần đầu tiên một chiếc tàu có thể khoan và thu thập những mẫu thử dưới đáy biển dưới độ sâu 13.000 feet, tất cả mọi hoạt động đều do Hess thiết kế và quản lý. Lẽ ra điều này khiến Hess vui mừng mới phải nhưng những số liệu đo lường cho thấy thời gian tồn tại của thế giới dưới đáy biển có lịch sử chưa đầy 50 triệu năm, điều này đi ngược lại với những lập luận có liên quan đến đáy biển mà ông đã đưa ra.

Trước khi tham gia vào ngành hàng hải, Hess là một giáo sư địa chất học. Năm 1954, ông nhận lệnh chỉ huy chiến hạm Cape Johnson của hải quân Mỹ trên Đại Tây Dương. Trong thời gian hai năm làm việc tại hải quân, ông đã sử dụng thiết bị phát hiện tàu ngầm, trong lần đầu tiên dùng thiết bị này để đo âm thanh vọng lại từ dưới đáy Đại Tây Dương, ông đã phát hiện ra ở giữa quần đảo Hawaii và Mariana có hơn 100 ngọn núi dưới đáy biển, chúng đều ở dưới độ sâu từ 3.000 đến 6.000 feet. Và ông miêu tả những ngọn núi dưới biển này là “quần đảo cổ bị nhấn chìm”, và đặt tên cho nó là Guyot để tưởng nhớ tới Arnold Guyot – nhà địa chất ở Princeton.

Hess đưa ra lý thuyết rằng Guyot cách đây 800 triệu năm về trước nó vốn dĩ đã là một quần đảo, lúc đó chưa có sự xuất hiện của san hô. Quan điểm này chắc chắn được hình thành từ giả thuyết: chính sự tích tụ của lớp trầm tích dưới đáy biển đã làm cho nước biển dâng cao.

Vào năm 1956, phát hiện hóa thạch chỉ có lịch sử 100 triệu năm trong Guyot đã làm thay đổi những lập luận của Hess, ông cho rằng Guyot vốn là núi lửa, do tác động bào mòn cho thấy, quá trình bào mòn này không thể làm cho Guyot chìm xuống độ sâu như vậy, chính vì điều này Hess đã từ bỏ lý luận trên.

Năm 1957, Hess đã thu thập các mẫu phẩm có trong biển chứng minh rằng đáy Đại Tây Dương trẻ hơn nhiều so với các lục địa, và quá trình lắng đọng trầm tích dưới đáy biển cũng chậm hơn người ta tưởng, một lần nữa Hess lại tiếp tục kiếm tìm những lý luận mới.

Vận may đã đến với ông vào năm 1957 khi ông làm thí nghiệm với những mẫu vật thu được hơn 20 chỗ khác nhau trong Đại Tây Dương. Thí nghiệm của ông chứng minh rằng: năm tuổi của đáy biển sẽ tăng lên trong quá trình di chuyển chậm, rới xa trung tâm đại dương và trôi dạt về bất kỳ một lục địa nào.

Đáy biển không có định và bất biến như người ta thường nghĩ mà nó di chuyển trên một băng chuyền khổng lồ, không ngừng mở rộng, năm nay qua năm khác di chuyển từng chút từng chút một cách xa trung tâm đại dương. Hess cho rằng nham thạch đã tràn xuống những khe nứt trong lòng đại dương sau đó chúng mở rộng thành một đáy biển từ hai mặt của khe nứt đó, sau khi nham thạch nguội chúng có hình dạng như bề mặt mới của đại dương. Ông còn tính toán được tốc độ mở rộng của bề mặt đại dương trong trung tâm đại dương mỗi năm 1 – 2 inch.

Khám phá của Hess về sự mở rộng của đáy đại dương đá trở thành nền tảng cho cuộc cách mạng nghiên cứu kiến tạo địa tầng cuối những năm 60 và đầu những năm 70 của thế kỷ XX.

schoolnet