Ở một trong những nơi nóng nhất trên Trái đất, dọc theo dải đất cằn cỗi của vùng Afar ở Đông Phi, có thể đứng ở vị trí chính xác nơi lục địa đang phân chia sâu bên dưới.
Vùng đất hoang vắng này nằm ở điểm giao nhau của ba mảng kiến tạo đang dần tách rời nhau, một quá trình địa chất phức tạp mà các nhà khoa học cho rằng cuối cùng sẽ chia châu Phi thành hai phần và tạo ra một lưu vực đại dương mới trong hàng triệu năm tới. Hiện tại, bằng chứng rõ ràng nhất là một vết nứt dài 35 dặm ở sa mạc Ethiopia.
Số phận kiến tạo của lục địa châu Phi đã được nghiên cứu trong vài thập kỷ, nhưng các phép đo vệ tinh mới đang giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về quá trình chuyển đổi và cung cấp các công cụ có giá trị để nghiên cứu sự ra đời dần dần của một đại dương mới ở một trong những nơi có địa chất độc đáo nhất trên hành tinh. .
“Đây là nơi duy nhất trên Trái đất mà bạn có thể nghiên cứu cách rạn nứt lục địa trở thành rạn nứt đại dương,” Christopher Moore, Ph.D. Nghiên cứu sinh tại Đại học Leeds ở Vương quốc Anh, người đã sử dụng radar vệ tinh để theo dõi hoạt động núi lửa ở Đông Phi có liên quan đến sự tan vỡ của lục địa.
Đại dương mới của châu Phi được cho là mất ít nhất 5 đến 10 triệu năm để hình thành, nhưng vị trí thuận lợi của vùng Afar ở ranh giới của các mảng Nubia, Somali và Ả Rập khiến nó trở thành một phòng thí nghiệm độc đáo để nghiên cứu các quá trình kiến tạo phức tạp.
Lớp vỏ Trái đất được tạo thành từ hàng chục mảng kiến tạo lớn, là những phiến đá có hình dạng bất thường liên tục va chạm, leo lên, trượt xuống hoặc tách rời khỏi nhau.
Trong 30 triệu năm qua, mảng kiến tạo Ả Rập đã di chuyển ra khỏi châu Phi, một quá trình đã tạo ra Biển Đỏ và Vịnh Aden nằm giữa hai vùng đất liền với nhau. Nhưng mảng Somali ở Đông Phi cũng đang tách khỏi mảng Nubian, tách ra dọc theo Thung lũng tách giãn Đông Phi chạy qua Ethiopia và Kenya.
Nhưng vẫn còn một số ẩn số lớn, trong đó có nguyên nhân lục địa bị chia cắt. Một số người cho rằng một cột đá siêu nóng khổng lồ trồi lên từ lớp phủ bên dưới Đông Phi có thể gây ra rạn nứt lục địa trong khu vực.
Ken Macdonald, nhà địa vật lý biển và giáo sư danh dự tại Đại học California, Santa Barbara, cho biết trong những năm gần đây, các thiết bị GPS đã cách mạng hóa lĩnh vực nghiên cứu này, cho phép các nhà khoa học thực hiện các phép đo chính xác về cách mặt đất di chuyển theo thời gian.
Macdonald cho biết: “Với các phép đo GPS, bạn có thể đo tốc độ di chuyển xuống còn vài milimét mỗi năm. “Khi chúng tôi nhận được ngày càng nhiều phép đo GPS, chúng tôi có thể hiểu rõ hơn nhiều về những gì đang diễn ra.”
Các quan sát vệ tinh chi tiết kết hợp với các cuộc điều tra thực địa bổ sung cũng có thể giúp các nhà khoa học ghép lại những gì diễn ra dưới lòng đất ở khu vực Afar. Nhưng nếu khu vực này là một phòng thí nghiệm sống để nghiên cứu rạn nứt lục địa, môi trường sẽ không dễ dàng.
“Nó được gọi là Địa ngục của Dante,” Cynthia Ebinger, nhà địa vật lý tại Đại học Tulane ở New Orleans, người đã thực hiện nhiều chiến dịch nghiên cứu thực địa ở vùng Afar, cho biết. “Thành phố có người ở nóng nhất trên bề mặt Trái đất là ở Afar. Nhiệt độ ban ngày thường đạt tới 130 độ F và mát mẻ đến 95 độ vào ban đêm.”
Một phần nghiên cứu của Ebinger trong lĩnh vực này tập trung vào vết nứt khổng lồ dài 35 dặm mở ra ở sa mạc Ethiopia năm 2005. Sự chia cắt dữ dội tương đương với hàng trăm năm chuyển động của mảng kiến tạo chỉ trong vài ngày, ông nói.
Kể từ đó, công việc của Ebinger tập trung vào những gì gây ra những sự kiện cực đoan này. Nghiên cứu của ông cho thấy rằng quá trình phá vỡ không phải lúc nào cũng suôn sẻ và ổn định, mà đôi khi có thể được xác định bằng những cú xóc nảy dữ dội trên đường đi.
Ông nói: “Chúng tôi đang cố gắng hiểu rõ vấn đề cuối cùng.
Ebinger tin rằng áp lực tích tụ từ magma dâng cao có thể gây ra các sự kiện bùng nổ được thấy ở khu vực Afar. Cô ấy ví kịch bản giống như việc làm đầy một quả bóng bay và tạo ra quá nhiều áp lực ở bề mặt bên ngoài đến mức không cần nhiều thời gian để giảm bớt áp suất và khiến quả bóng bay nổ tung.
Theo thời gian, những sự kiện đứt gãy này sẽ định hình lại lục địa châu Phi.
Mỗi ranh giới mảng ở khu vực Afar đang lan rộng với tốc độ khác nhau, nhưng lực tổng hợp của những mảng tách rời này đang tạo ra cái được gọi là hệ thống sống núi giữa đại dương, nơi một đại dương mới cuối cùng sẽ hình thành.
Macdonald nói: “Vịnh Aden và Biển Đỏ sẽ tràn ngập khu vực Afar và Thung lũng tách giãn Đông Phi và trở thành một đại dương mới, và phần đó của Đông Phi sẽ trở thành lục địa nhỏ riêng biệt của riêng nó.
Ba tấm đang di chuyển ra xa nhau với tốc độ khác nhau. Theo Macdonald, mảng kiến tạo Ả Rập đang dịch chuyển ra khỏi châu Phi với tốc độ khoảng 1 inch mỗi năm, trong khi hai mảng kiến tạo châu Phi đang dịch chuyển ra xa nhau còn chậm hơn, từ nửa inch đến 0,2 inch mỗi năm.
Quá trình chia tay có thể diễn ra với tốc độ chóng mặt, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết có những dấu hiệu rõ ràng rằng quá trình chuyển đổi này đang diễn ra. Khi các mảng di chuyển ra xa nhau, vật chất từ sâu bên trong Trái đất di chuyển lên bề mặt và tạo thành lớp vỏ đại dương tại các sống núi.
Moore cho biết: “Chúng ta có thể thấy rằng lớp vỏ đại dương đang bắt đầu hình thành, bởi vì nó rõ ràng khác với lớp vỏ lục địa về thành phần và mật độ của nó.
