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
Hà Nội bỏ khu vực tuyển sinh lớp 10: Thêm cơ hội nhưng cần tính toán nguyện vọng
Hà Nội bỏ khu vực tuyển sinh lớp 10: Thêm cơ hội nhưng cần tính toán nguyện vọng
(Ngày Nay) - Quy định bỏ khu vực tuyển sinh vào lớp 10 trung học phổ thông công lập tại Hà Nội từ năm học 2026 - 2027 được nhiều người đánh giá là bước thay đổi lớn trong chính sách tuyển sinh. Khi học sinh có thể đăng ký 3 trường bất kỳ, cơ hội lựa chọn được mở rộng. Tuy nhiên, áp lực cạnh tranh vào các trường “top” cũng được dự báo gia tăng, đòi hỏi phụ huynh và học sinh nắm rõ quy định để lựa chọn nguyện vọng phù hợp.
Chủ động phòng ngừa dịch bệnh xâm nhập qua các cửa khẩu
Chủ động phòng ngừa dịch bệnh xâm nhập qua các cửa khẩu
(Ngày Nay) - Những ngày tháng 3/2026, lượng người xuất nhập cảnh qua các cửa khẩu trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn có xu hướng tăng cao do nhu cầu về du lịch, thăm thân và giao thương sau dịp nghỉ Tết Nguyên đán 2026. Do đó, lực lượng Kiểm dịch y tế quốc tế tại các cửa khẩu đã chủ động triển khai đồng bộ nhiều giải pháp, vừa siết chặt công tác phòng, chống dịch bệnh, vừa tạo thuận lợi thông suốt cho hành khách qua lại biên giới.
Thủ tướng Phạm Minh Chính đề nghị Nhật Bản hỗ trợ Việt Nam đảm bảo an ninh năng lượng
Thủ tướng Phạm Minh Chính đề nghị Nhật Bản hỗ trợ Việt Nam đảm bảo an ninh năng lượng
(Ngày Nay) - Sáng 17/3, tại Trụ sở Chính phủ, Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính tiếp Đại sứ Nhật Bản tại Việt Nam - Ngài Ito Naoki. Thủ tướng đề nghị Nhật Bản hỗ trợ Việt Nam về năng lượng, cụ thể là xăng dầu để cùng vượt qua khó khăn trong bối cảnh xung đột tại Trung Đông ảnh hưởng tới chuỗi cung ứng dầu thô.