Phát hiện 'Thế giới bí ẩn mới' ở lõi trong của Trái đất

Bình luận Nguyễn Can • 15:18, 13/11/21

Giúp NTDVN sửa lỗi

Thì ra lõi Trái Đất không phải là một "khối sắt nhàm chán". Các nhà nghiên cứu hiện nay nhận thấy rằng lõi "rắn" bên trong Trái đất thực sự có thể hơi lỏng.

Trong hơn nửa thế kỷ, giới khoa học cho rằng lõi bên trong Trái đất là một quả cầu rắn bằng hợp kim sắt nén được bao bọc bởi một lõi bên ngoài lỏng. Trong nghiên cứu mới, được công bố ngày 20 tháng 9 trên tạp chí Vật lý của Trái đất và Bên trong Hành tinh, cho thấy rằng độ cứng của quả cầu hành tinh nằm trong khoảng từ cứng đến nửa mềm đến kim loại lỏng.

Jessica Irving, nhà địa chấn học tại Đại học Bristol ở Anh, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết trên Live Science: “Càng quan sát lõi Trái Đất, chúng tôi càng nhận ra đó không phải là một khối sắt nhàm chán. Chúng tôi đang tìm thấy một thế giới ẩn hoàn toàn mới."

Theo một cách nào đó, lõi bên trong của Trái đất vẫn bí ẩn như khi Jules Verne xuất bản cuốn sách "Hành trình đến trung tâm Trái đất" huyền ảo của mình vào năm 1864. Mặc dù các nhà khoa học đã biết từ những năm 1950 rằng hành tinh của chúng ta không rỗng như Verne dự đoán, bên trong Trái Đất vẫn chưa được khám phá. Sức nóng và áp suất khổng lồ đơn giản là quá lớn đối với bất kỳ tàu thăm dò nào của con người có thể di chuyển đến đó. Irving cho biết: “Trừ khi có điều gì đó khủng khiếp xảy ra với hành tinh của chúng ta, chúng ta sẽ không bao giờ có thể quan sát được trực tiếp lõi Trái Đất”.

Thay vào đó, các nhà địa vật lý dựa vào sóng địa chấn do động đất tạo ra. Irving cho biết, bằng cách đo những rung động lớn này, các nhà khoa học có thể dựng lại bức tranh về hoạt động bên trong của hành tinh theo cách "giống như ảnh chụp CT của một người". Những sóng này có hai loại chính: sóng nén theo đường thẳng và sóng cắt nhấp nhô. Mỗi làn sóng có thể tăng tốc độ, làm chậm lại hoặc bật ra khỏi các trở lực khác nhau khi nó truyền qua mặt đất.

Sơ đồ cấu trúc bên trong Trái Đất. (Ảnh: Wikipedia)
Sơ đồ cấu trúc bên trong Trái Đất. (Ảnh: Wikipedia)

Đối với Rhett Butler, một nhà địa vật lý tại Viện Địa vật lý và Hành tinh Hawaii, nghiên cứu mới bắt đầu từ một câu hỏi về những con số không khớp. Butler đang xem xét cách các sóng địa chấn tạo ra bởi các trận động đất lớn ở năm địa điểm khác nhau di chuyển qua lõi Trái Đất đến phía đối diện chính xác của địa cầu. Nhưng có điều gì đó đã xảy ra - sóng cắt của trận động đất, lẽ ra phải truyền qua một quả cầu kim loại rắn, thay vào đó lại bị chệch hướng trong một số khu vực nhất định.

Những con số làm Butler ngạc nhiên. Ông biết toán học về sóng địa chấn là đúng, điều đó có thể chỉ có một điều: Các nhà khoa học đã nghiên cứu sai cấu trúc bên trong của hành tinh. Ông cho biết: “Khi bạn nghiên cứu lĩnh vực này, bạn thấy các dữ liệu là phải khớp với nhau. Vì vậy, Butler và đồng tác giả của ông đã đánh giá lại giả định cơ sở rằng lõi bên trong của Trái đất là rắn. Họ phát hiện ra rằng khi họ quan sát hoạt động của sóng, thay vì là một quả cầu rắn, lõi có các túi chất lỏng và sắt nửa "nhão" gần bề mặt của nó.

Theo Butler, phạm vi về sự nhất quán của sắt đặc biệt đáng chú ý. Ông cho biết: “Chúng tôi đã thấy bằng chứng cho thấy lõi Trái đất không chỉ không mềm ở mọi nơi mà còn thực sự cứng ở một số nơi. Nó có bề mặt cứng chống lại sắt nóng chảy hoặc nhão. Vì vậy, chúng tôi đang nhìn thấy rất nhiều chi tiết bên trong lõi bên trong mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây".

Nghiên cứu này cũng sẽ nâng cao sự hiểu biết của chúng ta về từ trường Trái đất. Trong khi lõi chất lỏng xoáy bên ngoài thúc đẩy từ trường của hành tinh chúng ta, lõi bên trong giúp điều chỉnh trường, theo nghiên cứu được công bố vào năm 2019 trên tạp chí Science Advances. Theo nghiên cứu của NASA, các hành tinh khác, như sao Hỏa, có lõi là chất lỏng nhưng thiếu cả lõi bên trong và từ trường. Do đó, Butler và Irving tin rằng, hiểu biết sâu hơn về lõi bên trong sẽ giúp các nhà khoa học hiểu được mối quan hệ giữa bên trong hành tinh và hoạt động từ trường của nó.

Theo Space.com



BÀI CHỌN LỌC

Phát hiện 'Thế giới bí ẩn mới' ở lõi trong của Trái đất