Các nhà nghiên cứu hiện nhận thấy rằng lõi bên trong chất "rắn" của Trái đất thực sự có thể hơi “nhão”. Lõi Trái đất không phải là một khối sắt cứng “nhàm chán”.
Trong hơn nửa thế kỷ, giới khoa học cho rằng lõi bên trong của Trái đất là một quả cầu rắn bằng hợp kim sắt nén được bao bọc bởi một lõi bên ngoài lỏng. Nhưng trong nghiên cứu mới, được công bố ngày 20 tháng 9 trên tạp chí Vật lý của Trái đất và Nội thất Hành tinh, cho thấy rằng độ cứng của quả cầu hành tinh nằm trong khoảng từ cứng đến nửa mềm của một dạng kim loại lỏng.
Jessica Irving, nhà địa chấn học tại Đại học Bristol ở Anh, người không tham gia vào nghiên cứu, nói với Live Science: “Càng nhìn vào nó, chúng tôi càng nhận ra rằng đó không phải là một khối sắt nhàm chán. Chúng tôi đang tìm thấy một thế giới ẩn hoàn toàn mới".
Lõi bên trong của Trái đất vẫn bí ẩn như khi Jules Verne xuất bản cuốn "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. “Nội thất” của hành tinh 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 hoặc nhân tạo để có thể đi đến đó. Irving nói: “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 trực tiếp về lõi Trái đất”.
Thay vào đó, các nhà địa vật lý dựa vào sóng địa chấn do động đất tạo ra. 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", Irving nói. Những sóng này có hai dạng chính: sóng nén đường thẳng và sóng cắt nhấp nhô. Mỗi làn sóng có thể tăng tốc độ, làm chậm lại hoặc bật ra khỏi các phương tiện khác nhau khi nó truyền qua mặt đất.
-
- Sơ đồ cấu trúc bên trong Trái đất. (Ảnh minh hoạ: Pixabay)
Đối với Rhett Butler, một nhà địa vật lý tại Viện Địa vật lý và Hành tinh Hawaii, nghiên cứu mới này bắt đầu như một câu hỏi về những con số không khớp. Butler đang xem xét làm thế nào để có thể tạo ra các sóng địa chấn nhờ 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 với sóng cắt của trận động đất, lẽ ra nó phải truyền qua một quả cầu kim loại rắn, thay vào đó nó lại bị chệch hướng trong một số khu vực nhất định.
Những con số làm Butler ngạc nhiên. Ông biết phép toán về sóng địa chấn là đúng, có thể chỉ có một điều: Các nhà khoa học đã đoán sai cấu trúc. Ông nói: “Khi nghiên cứu lĩnh vực này, dữ liệu của chúng ta phải khớp. Vì vậy, Butler và đồng tác giả của ông đã đánh giá lại giả định cơ sở của họ rằng lõi bên trong của Trái đất là rắn trong suốt quá trình hoạt động. Họ phát hiện ra rằng các sóng mà họ quan sát được hoạt động nếu là một quả bóng rắn, lõi có các túi chất lỏng và sắt là nửa rắn nửa "nhão" gần bề mặt của nó.
Theo Butler, phạm vi về độ bền của sắt là đặc biệt đáng chú ý. Ông nói: “Chúng tôi đã thấy bằng chứng cho thấy không chỉ không mềm ở mọi nơi mà nó còn cứng ở một số nơi. Nó có bề mặt cứng chống lại sắt nóng chảy hoặc lỏng. Vì vậy, chúng tôi đang tìm thấy rất nhiều chi tiết bên trong lõi Trái đất mà chúng tôi chưa từng thấy trước đây".
Nghiên cứu này có khả năng là một “cuộc cách mạng hóa” sự hiểu biết của chúng ta về từ trường Trái đất. Trong khi lõi bên ngoài chất lỏng xoáy sẽ 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, ở trung tâm có 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.
Ngọc Mai
