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
Thư Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm gửi ngành Giáo dục nhân dịp Khai giảng năm học mới 2026 - 2027
Thư Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm gửi ngành Giáo dục nhân dịp Khai giảng năm học mới 2026 - 2027
(Ngày Nay) - Nhân dịp khai giảng năm học mới 2026 - 2027, Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm đã gửi thư động viên, nhắn nhủ đến các thầy giáo, cô giáo, cán bộ quản lý, người lao động ngành Giáo dục, các bậc phụ huynh, học sinh, sinh viên trên cả nước. Ngày Nay xin trân trọng giới thiệu toàn văn bức thư của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước.
Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng: Giải pháp điều hành những tháng còn lại của năm 2026
Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng: Giải pháp điều hành những tháng còn lại của năm 2026
(Ngày Nay) - Chiều 4/9, tại Trụ sở Chính phủ, Phó Thủ tướng Nguyễn Văn Thắng, Trưởng ban Chỉ đạo điều hành giá chủ trì cuộc họp đánh giá kết quả công tác quản lý, điều hành giá 8 tháng năm 2026 và định hướng công tác điều hành giá 4 tháng cuối năm. Cuộc họp có sự tham dự của các thành viên Ban Chỉ đạo và được kết nối trực tuyến đến 34 tỉnh, thành phố.
UNESCO và nhiều nước hoan nghênh sáng kiến văn hoá do Việt Nam thúc đẩy
UNESCO và nhiều nước hoan nghênh sáng kiến văn hoá do Việt Nam thúc đẩy
(Ngày Nay) - Ngay sau khi cuộc họp toàn thể ngày 4/9 của Đại hội đồng Liên hợp quốc (ĐHĐ LHQ) thông qua Nghị quyết tuyên bố giai đoạn 2027-2036 là Thập kỷ quốc tế về Văn hóa vì phát triển bền vững - một sáng kiến do Nhóm nòng cốt gồm Việt Nam, Cyprus, Italy, Lào, Qatar, Saint Kitts và Nevis thúc đẩy, lãnh đạo UNESCO và Đại sứ nhiều nước thành viên UNESCO đã hoan nghênh sự kiện quan trọng này.
EU tăng cường viện trợ nhân đạo Nepal
EU tăng cường viện trợ nhân đạo Nepal
(Ngày Nay) - Liên minh châu Âu (EU) đã tăng cường hỗ trợ Nepal trong bối cảnh hàng nghìn gia đình đang đối mặt với hậu quả thảm khốc từ một trong những trận lũ lụt thảm khốc nhất đất nước này trong nhiều thập kỷ qua. Chuyến bay thuộc cầu hàng không nhân đạo của EU, phối hợp với UNICEF, đã hạ cánh tại Nepal với 82 tấn hàng cứu trợ thiết yếu, bao gồm vật tư y tế, nước sạch và vệ sinh môi trường, thực phẩm dinh dưỡng, nhà tạm trú, đồ dùng học tập và các thiết bị bảo hộ trích từ kho dự trữ của EU.
Ảnh minh hoạ.
Indonesia xây mới hàng nghìn trung tâm y tế cộng đồng
(Ngày Nay) - Chính phủ Indonesia có kế hoạch xây mới 1.988 trung tâm y tế cộng đồng trong năm 2027, trong đó ưu tiên những địa bàn chưa có cơ sở y tế, khu vực có nhu cầu khám chữa bệnh cao, qua đó mở rộng khả năng người dân được tiếp cận dịch vụ y tế cơ sở.
Những khu vườn kiểu Pháp chật vật thích nghi với nắng nóng và khô hạn
Những khu vườn kiểu Pháp chật vật thích nghi với nắng nóng và khô hạn
(Ngày Nay) - Những khu vườn kiểu Pháp, nổi tiếng với các thảm cỏ, hàng cây và bồn hoa được bố trí cân đối theo những đường nét hình học, đang đứng trước thách thức lớn của biến đổi khí hậu. Nắng nóng và hạn hán khắc nghiệt trong mùa Hè 2026 không chỉ khiến nhiều loại cây chết hoặc suy yếu, mà còn buộc những người chăm sóc các khu vườn lịch sử phải tìm cách thích nghi với khí hậu ngày càng nóng lên.