Giải mã điều bí ẩn về “những hòn đảo nổi” kỳ lạ

Những "hòn đảo nổi" bí ẩn xuất hiện định kỳ trong các đại dương của Trái Đất do tính chất khác thường của đá bọt núi lửa, khả năng "nổi như phao" trên mặt nước khi có trợ giúp thầm lặng từ sức căng bề mặt và những bong bóng khí kết nối gắn với nó. Đó là lý giải trong bài báo đăng trên tạp chí Earth and Planetary Science Letters.

"Điều nhiệm mầu là vì sao đá bọt có thể nổi trên mặt nước và suốt thời gian dài không bị chìm, đã từ lâu khiến các đồng nghiệp của chúng tôi phải bận tâm. Thoạt đầu chúng tôi nghĩ rằng các lỗ hổng trong những tảng "đá" loại này tách biệt cô lập khỏi môi trường bên ngoài, giống như bức thư đựng trong cái chai nút kín mà thủy thủ hay ném xuống biển lúc gặp nạn. Nhưng hóa ra đây là những lỗ hổng mở chứ không kín, mà đá bọt vẫn không chìm. Nảy sinh câu hỏi — tại sao lại có thể xảy ra điều phi lý đó?", — chuyên viên Kristen Fauria từ Đại học Tổng hợp California ở Berkeley (Mỹ) cho biết.

Tạp chí hàng hải của kỷ nguyên "Những khám phá địa lý vĩ đại" và giai đoạn lịch sử muộn hơn thường chứa lượng kỷ lục các ghi chép về "hòn đảo nổi" bí ẩn — những mô đất và đá mà các thủy thủ bắt gặp trong hành trình của họ trên khắp Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương. Ban đầu, nhiều nhà khoa học và nhà sử học cho rằng đấy là câu chuyện hoang đường hay ảo ảnh không có thật, nhưng ngày nay, nhiều nhà nghiên cứu đã thấy cần tiếp cận những thông điệp này một cách nghiêm túc.

Tất cả những nghi ngờ về sự tồn tại của "đảo nổi" đã bị gạt đi vào tháng Bảy năm 2012, khi xảy ra đợt phún xuất của núi lửa dưới nước Kermadec ở bờ biển Samoa dẫn đến hình thành một "hòn đảo nổi" khổng lồ có diện tích 550.000 cây số vuông và bề dày đến vài mét. Đảo mới hiện hữu trong một vài tháng trước khi những con sóng và bão tố phá hủy nó thành nhiều "bè mảng" đá bọt không lớn lắm.

Những hòn đảo lạ lùng này khởi nguyên từ đâu — đó là mối bận tâm suốt thời gian dài của các nhà địa chất và chuyên gia tiến hóa sinh học, vì rằng các cấu trúc nổi tương tự hiện đang được coi là một trong những phương án về cách loài động vật lớn có thể thâm nhập vào hòn đảo bị cô lập và những châu lục mới, ở trên đó mà vượt qua các vùng biển và đại dương.

Fauria và các đồng nghiệp của bà đã giải mã được điều bí ẩn — tại sao những hòn đảo đá nổi được trong một thời gian dài, nhưng cuối cùng từ từ chìm xuống đáy biển. Họ nghiên cứu cấu trúc của miếng đá bọt biển, ngâm trong nước, sử dụng cả máy gia tốc hạt và máy quét chụp cắt lớp. Để làm điều này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật đơn giản nhưng thông minh — họ ngâm miếng đá bọt trong nước và dùng sáp bao kín, không cho miếng "đảo nổi" thu nhỏ rời khỏi mặt nước.

Những thí nghiệm này đã cho lời giải khá tầm thường với câu đố lịch sử xưa cũ — hóa ra là nước không thể hoàn toàn lấp đầy những lỗ hổng trong hòn đá bọt bởi lực căng bề mặt, ngăn chặn việc điền hoàn toàn vào khoảng trống của các hốc chi chít  trong đá núi lửa và có khả năng tạo thành vô số bong bóng khí bé nhỏ trong đá bọt.

Như giải thích của các nhà khoa học, những bong bóng này không cho phép nước xua không khí ra hết hoặc làm tan đá bọt, nhờ đó mà các lỗ hổng trong lòng đá bọt không chứa đầy nước, mà là hỗn hợp với lượng bọt khí rất lớn. Qua thời gian, không khí từ các bong bóng dần hòa tan trong nước, vì thế những hòn đảo nổi từ từ chìm xuống đáy đại dương.

Bây giờ các nhà khoa học đang cố gắng tìm hiểu xem tại sao những hòn đảo nổi khổng lồ với kích thước lớn hơn những miếng đá bọt nhiều lần lại thường được tạo ra bởi những ngọn núi lửa trên mặt đất và ngầm dưới đáy biển. Việc khơi mở bí mật phát sinh và trồi lên trên mặt nước của những hòn đảo nổi này, — như chuyên gia Fauria và các đồng nghiệp của bà giả định — sẽ giúp chúng ta hiểu được rằng những cấu trúc như vậy đã xuất hiện như thế nào trong quá khứ và ảnh hưởng ra sao tới quá trình tiến hóa của sự sống trên Trái Đất.