Lõi Trái đất rò rỉ hơn 2,5 tỷ năm qua, điều gì đang xảy ra?

Phát hiện này giải quyết cuộc tranh luận nổ ra trong nhiều thập kỷ: Liệu lõi và các lớp phủ bên dưới có trao đổi bất kỳ vật liệu nào với bề mặt Trái Đất hay không?
Những lớp đá nóng chảy có xu hướng tràn xuống lõi. (Ảnh: Universal-sci).
Những lớp đá nóng chảy có xu hướng tràn xuống lõi. (Ảnh: Universal-sci).

Phần lõi Trái Đất không cách biệt hoàn toàn với những lớp còn lại. Vật chất bên trong lõi có khả năng rò rỉ ra ngoài và “xì” lên mặt đất. Quá trình này đã diễn ra trong suốt 2,5 tỷ năm qua.

Nguyên tố Tunsten (W) đứng thứ 74 trong bảng tuần hoàn được tìm thấy rất nhiều trong lõi Trái Đất có một số đồng vị hoá học. Bằng cách nghiên cứu các đồng vị W-182 (có 108 neutron) và W-184 (có 110 neutron), giới khoa học kết luận chúng có nguồn gốc từ trong lõi.

Một nguyên tố khác, Hafnium (Hf) được tìm thấy trong lớp phủ giàu silicat của Trái Đất. Với chu kỳ bán rã 8,9 triệu năm, đồng vị phóng xạ của Hafnium là Hf-182 phân rã thành W-182. Điều này có nghĩa lớp phủ phải có nhiều W-182 hơn lõi.

Do đó, sự trao đổi hóa học giữa lõi và lớp phủ có thể được phát hiện bằng cách so sánh tỷ lệ W-182 và W-184 của lớp đất bazan trong đại dương.

Thế nhưng, sự khác biệt Vonfram này nếu có cũng cực kỳ nhỏ: Thành phần Vonfram-182 trong lớp phủ và lõi được dự kiến chỉ khác nhau khoảng 200 phần triệu (ppm). Không tới năm phòng thí nghiệm trên toàn thế giới có đủ khả năng thực hiện loại phân tích này.

Ngoài ra, nghiên cứu lõi hành tinh không phải dễ dàng, bởi nó bắt đầu ở độ sâu khoảng 2.900 km dưới lòng đất. Những lỗ khoan sâu nhất con người từng đào là giếng khoan Kola Superdeep ở Nga chỉ khoảng 12,3km.

Lõi Trái đất rò rỉ hơn 2,5 tỷ năm qua, điều gì đang xảy ra? ảnh 1

Các cấu trúc tạo nên Trái Đất. (Ảnh: Wikipedia).

Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm đối tượng khác để ngoại suy: Những lớp đá nóng chảy từ lớp phủ sâu tại Pilbara Craton, Tây Australia, đảo Réunion và Kerguelen Archipelago ở Ấn Độ Dương. Những lớp đá nóng chảy này có xu hướng tràn xuống lõi.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy tỷ lệ W-182 so với W-184 của đá trong lõi cao hơn hầu hết loại đá ngày nay trong lớp phủ. Trong khi đúng ra, đá của lớp phủ phải có tỷ lệ này cao hơn.

Vì tỷ lệ W-182 so W-184 cao hơn, điều đó có nghĩa Tunsgten từ lõi đã trào lên mặt đất được một thời gian khá dài.

Trái đất khoảng 4,5 tỷ năm tuổi, tuy nhiên, lớp đá lâu đời nhất của vỏ hành tinh không có bất kỳ thay đổi đáng kể nào về đồng vị Vonfram. Điều này cho thấy từ 4,3 tỷ đến 2,7 tỷ năm trước, rất ít hoặc không có trao đổi vật chất từ lõi và lớp phủ.

Nhưng trong 2,5 tỷ năm qua, thành phần đồng vị vonfram trong lớp phủ đã thay đổi đáng kể. Các nhà nghiên cứu cho biết oxy được tạo ra từ sinh vật có thể đã ảnh hưởng đến Tungsten.

Các lớp đá nóng chảy từ vỏ Trái Đất mang theo lượng oxy dồi dào khi đến biên của lớp phủ và làm Tungsten tách khỏi lõi, trào lên trên lớp phủ.

Hoặc cũng có thể sau khi Trái Đất định hình, lõi đông đặc lại dần làm nồng độ oxy tập trung ở lõi ngoài tăng lên, gây hiện tượng rò rỉ vật chất. Trong trường hợp đó, các nghiên cứu sâu hơn về hiện tượng này có thể cho chúng ta biết cách mà lõi Trái Đất đã chuyển hoá, đồng thời tìm ra nguồn gốc sinh ra từ trường của hành tinh chính.

Các học thuyết ngày nay đều cho rằng lõi nóng chảy gồm sắt và Nikel chính là nguyên nhân sinh ra lớp từ trường bảo vệ hành tinh chúng ta khỏi bức xạ vũ trụ chết người.

Theo khoahoc.tv
Lễ cấp sắc của người Dao Đỏ xã Mỏ Vàng, tỉnh Lào Cai tạo điểm nhấn du lịch hấp dẫn.
Khai thác nguồn lực văn hóa dân tộc thiểu số
(Ngày Nay) - Sau sắp xếp đơn vị hành chính, trên nền tảng nguồn lực di sản được bổ sung và không gian văn hóa giàu bản sắc, các địa phương kết hợp hài hòa giữa bảo tồn và khai thác giá trị truyền thống, từng bước hình thành các sản phẩm công nghiệp văn hóa phục vụ phát triển du lịch.
“Vé về thanh xuân” - Chuyến tàu tái hiện ký ức tuổi trẻ
“Vé về thanh xuân” - Chuyến tàu tái hiện ký ức tuổi trẻ
(Ngày Nay) - Tối 25/4, tại Cung Thể thao Điền kinh (Hà Nội), đêm nhạc “Vé về thanh xuân” đã tái hiện hành trình ký ức đầy cảm xúc, từ những rung động đầu đời học sinh đến những chiêm nghiệm sâu sắc tuổi trưởng thành. Đêm nhạc không chỉ là sân khấu hội ngộ của nhiều thế hệ nghệ sĩ, mà còn tạo nên không gian trải nghiệm đặc biệt cho công chúng yêu nhạc.
Mô hình hoạt động 'Ngày thứ 6 không hẹn" tại Đồng Nai đã đáp ứng nhu cầu nhận kết quả ngay trong ngày của người dân.
Nâng cao hiệu quả hoạt động của chính quyền cấp cơ sở, năng lực cán bộ cấp xã
(Ngày Nay) - Song hành cùng lộ trình sắp xếp, tổ chức tinh gọn bộ máy đảm bảo hoạt động hiệu năng, hiệu lực, hiệu quả và đưa đất nước phát triển, ngày 24/4 vừa qua, tại Kỳ họp thứ Nhất, Quốc hội khoá XVI đã biểu quyết thông qua Nghị quyết về Chương trình giám sát của Quốc hội năm 2027 và Nghị quyết về thành lập Đoàn giám sát chuyên đề về “việc thực hiện chính sách, pháp luật trong quản lý, sử dụng tài sản công là trụ sở làm việc sau khi sắp xếp tổ chức bộ máy và đơn vị hành chính”.
Ảnh minh họa
Nghiên cứu hoàn thiện thể chế phát triển hệ thống giáo dục
(Ngày Nay) - Trong bối cảnh đổi mới đòi hỏi những đột phá về phát triển giáo dục, việc nghiên cứu, xác lập cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp hoàn thiện thể chế hệ thống giáo dục là yêu cầu cấp thiết, nhằm tạo động lực cho sự phát triển nhanh và bền vững của đất nước.
Cơ quan chức năng kiểm tra an toàn thực phẩm tại một cơ sở sản xuất, kinh doanh thực phẩm ở Hà Nội.
Siết chặt quản lý an toàn thực phẩm
(Ngày Nay) - Hằng năm ngành y tế đã phát hiện, xử lý hàng trăm nghìn tổ chức, cá nhân vi phạm về vệ sinh an toàn thực phẩm, nhưng số vụ ngộ độc thực phẩm tại các bếp ăn tập thể, ngộ độc thức ăn đường phố đang có xu hướng gia tăng. Để giải quyết vấn đề nêu trên mang tính dài hạn, chiến lược và xuyên suốt, Bộ Y tế, các bộ, ngành liên quan cần chuyển mạnh tư duy quản lý an toàn thực phẩm từ “kiểm soát từng khâu riêng lẻ” sang “quản lý toàn bộ chuỗi giá trị thực phẩm”.