Dưới chân bạn có thể là một khối băng dày 36 mét

Bạn đang leo núi. Xung quanh chỉ có đá. Đá to, đá nhỏ, đá vụn lăn lóc dưới giày. Không một mảng tuyết nào trong tầm mắt.

Vậy mà ngay dưới đế giày bạn, sâu chừng bằng một toà nhà mười tầng, là băng. Băng thật. Dày khoảng 36 mét.

Đó chính là thứ mà các nhà địa chất ở Đại học Utah (University of Utah) vừa nhìn thấy, dù không ai đào lên một nhát nào.

Một sông băng mà nhìn không ra sông băng

Nơi này tên là Timpanogos Rock Glacier, nằm dưới đỉnh núi Mount Timpanogos, gần hai thành phố Salt Lake City và Provo của bang Utah, nước Mỹ.

Tên tiếng Việt của nó là "sông băng đá" (rock glacier). Nghe hơi lạ, vì hai chữ này bình thường không đi với nhau.

Sông băng thường mà bạn thấy trong ảnh thì trắng loá, băng phơi hết ra ngoài. Sông băng đá thì ngược lại. Nhìn từ trên xuống, nó giống một bãi đá vụn khổng lồ trải dài trong thung lũng. Băng trốn hết ở dưới.

Kiểu địa hình này khá phổ biến ở Utah. Nó có mặt ở dãy Wasatch, dãy Uinta, và cả ở dãy La Sal trên cao nguyên Colorado gần thị trấn Moab.

Cân Trái Đất để nhìn xuyên qua đá

Câu hỏi khó nhất là: làm sao biết dưới đống đá ấy có gì, mà không phải khoan thủng cả quả núi?

Nhóm nghiên cứu chọn một cách rất khéo. Họ đo lực hút của Trái Đất.

Bạn đã biết Trái Đất hút mọi thứ xuống dưới. Nhưng có một chuyện ít ai để ý: chỗ nào bên dưới nặng thì hút mạnh hơn một chút, chỗ nào bên dưới nhẹ thì hút yếu hơn một chút. Chênh lệch cực nhỏ, tay người không cảm được.

Mà băng thì nhẹ hơn đá. Cùng một hòn cỡ ấy, băng bao giờ cũng nhẹ hều so với đá đặc.

Vậy nên: đứng trên chỗ nhiều băng, lực hút yếu đi một tí. Đứng trên chỗ toàn đá, lực hút mạnh hơn một tí.

Cái máy ghi được chênh lệch tí xíu ấy gọi là trọng lực kế (gravimeter). Cứ đo đủ nhiều điểm, rồi ghép các con số lại, là dựng ra được hình ảnh ba chiều của thứ đang nằm dưới. Giống hệt cách máy chụp cắt lớp trong bệnh viện nhìn thấy xương bạn mà không cần mổ ra xem.

Sáu chuyến leo núi, 232 chỗ đứng

Chuyện đo đạc không hề nhàn.

Mùa thu năm 2024, Bronson Cvijanovich, khi ấy là nghiên cứu sinh Khoa Địa chất và Địa vật lý, dẫn nhóm vác thiết bị lên vùng băng phía trên hồ Emerald Lake.

Sáu chuyến đi. Đo tại 232 vị trí. Các điểm xếp thành lưới ô vuông, mỗi điểm cách nhau 25 mét.

Đo xong vẫn chưa xong. Lực hút mà máy ghi được còn bị Mặt Trời và Mặt Trăng kéo nhẹ, còn thay đổi theo địa hình, theo vĩ độ, theo độ cao. Tất cả những thứ đó phải trừ đi cho sạch, chỉ để lại phần do băng gây ra.

Rồi mới tới lượt máy tính dựng ảnh ba chiều. Giáo sư địa vật lý Michael Thorne, người giám sát nghiên cứu, nói phần tính toán này ngốn mất nhiều tháng.

Ảnh chụp từ vệ tinh thì có sẵn, nhưng nó chỉ cho biết bãi đá rộng bao nhiêu. Sâu bao nhiêu, bên trong ra sao, tổng cộng bao nhiêu băng, ảnh vệ tinh chịu.

Con số làm mọi người bất ngờ

Kết quả: khối này gồm 83% băng và 17% đá rời.

Tức là phần lớn nó là băng. Đá chỉ là lớp áo khoác bên ngoài.

Tổng lượng nước đóng băng khoảng 1,5 triệu mét khối. Con số ấy đủ lấp khoảng 600 bể bơi tiêu chuẩn Olympic. Hoặc, nếu bạn thích hình dung theo kiểu khác, nó xấp xỉ thể tích kim tự tháp lớn nhất ở Giza, Ai Cập.

Giáo sư băng hà học Leif Anderson nói một câu đáng nhớ: khi bạn đang ở trên cao, bước qua đám đá lổn nhổn, bạn không hề nhận ra dưới chân mình có thể là 120 feet băng, tức khoảng 37 mét.

Điều thú vị nhất: đá là cái chăn

Đây mới là chỗ hay.

Bình thường ta nghĩ đá rơi xuống thì phá hỏng mọi thứ. Ở đây thì ngược lại.

Vách núi phía trên bị bào mòn liên tục. Đá vỡ ra, rơi xuống, phủ lên lớp tuyết đọng bên dưới. Lớp đá ấy chắn nắng, chắn hơi nóng. Tuyết bên dưới không tan được, cứ thế nằm yên, năm này qua năm khác, rồi nén lại thành băng.

Nói cách khác, chính ngọn núi tự đắp chăn cho tuyết của mình.

Nhóm nghiên cứu còn dựng một mô hình toán học mới để mô tả quá trình này. Và có một kết luận bất ngờ: sông băng đá ở Utah không phải tàn tích còn sót lại từ Kỷ Băng hà, thời kỳ đạt đỉnh cách nay 21.000 đến 18.000 năm. Chúng hình thành muộn hơn nhiều, trong hàng nghìn năm sau khi các sông băng khổng lồ của Kỷ Băng hà đã tan hết.

Còn bao nhiêu chỗ như thế nữa?

Ảnh vệ tinh đã đếm được 836 sông băng đá trên toàn bang Utah. Timpanogos chỉ là một trong số đó.

Từ số đo chi tiết ở Timpanogos, nhóm nghiên cứu lập ra một mối liên hệ: bãi đá rộng chừng này thì bên dưới thường có chừng này băng. Có công thức ấy rồi, họ đem áp cho những nơi khác.

Con số ước tính: khoảng 50.000 sông băng đá đã biết trên khắp thế giới có thể chứa tổng cộng chừng 48 gigaton nước.

Một gigaton là một tỷ tấn, cũng bằng một ki lô mét khối nước, đủ lấp 400.000 bể bơi Olympic. Riêng Utah được ước tính có khoảng 1 gigaton.

Bao lâu nay, kho nước ấy gần như không được ai tính vào sổ sách. Nó nằm im dưới đá, không ai thấy nên không ai đếm. Giờ thì có cách đếm rồi.

Thử ngay ở nhà

Bạn có thể tự kiểm chứng cái "chăn đá" ấy, bằng đồ trong bếp.

Lấy hai viên đá lạnh bằng nhau, đặt vào hai cái đĩa giống nhau. Viên thứ nhất phủ kín bằng sỏi khô, hoặc cát khô, hoặc đất khô. Viên thứ hai để trần. Đặt hai đĩa cạnh nhau, cùng một chỗ, cùng một lúc.

Rồi bấm giờ. Ghi lại: viên để trần tan hết sau bao nhiêu phút, viên phủ sỏi tan hết sau bao nhiêu phút.

Bạn sẽ có hai con số. Chia thử xem viên được phủ sống lâu gấp mấy lần viên kia. Đó chính là điều đang diễn ra trên núi Timpanogos, chỉ khác là ở đó nó kéo dài hàng nghìn năm.

Muốn kỹ hơn nữa thì làm thêm lần hai, đổi độ dày lớp sỏi, xem phủ dày gấp đôi thì có giữ được lâu gấp đôi không.

Và câu hỏi để bạn nghĩ tiếp: nếu một lớp đá vụn tầm thường giấu được cả một khối băng dày 36 mét ngay dưới chân người leo núi, thì còn bao nhiêu thứ nữa đang nằm ngay đó, chỉ vì nhìn không thấy nên chưa ai đi tìm?

Lưu ý

Bài viết dựa trên tin khoa học đã công bố, viết lại cho bạn đọc nhỏ tuổi. Có chỗ nào con muốn tìm hiểu thêm thì rủ bố mẹ đọc cùng nhé.