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
Nhân viên y tế làm việc tại khu vực điều trị cho bệnh nhân nhiễm Ebola. (Ảnh: AFP/TTXVN)
Bộ Y tế tăng cường giám sát trước nguy cơ dịch Ebola
(Ngày Nay) - Người đi về từ khu vực đang có dịch cần tự theo dõi sức khỏe trong 21 ngày; không tiếp xúc trực tiếp với người có triệu chứng nghi ngờ mắc bệnh Ebola, máu, dịch cơ thể hoặc đồ dùng của người bệnh.
Trí tuệ nhân tạo: Hướng đi mới trong điều trị các bệnh đường hô hấp mạn tính
Trí tuệ nhân tạo: Hướng đi mới trong điều trị các bệnh đường hô hấp mạn tính
(Ngày Nay) - Ngày 15/5, bệnh viện tổng hợp thuộc Đại học Annam (Hàn Quốc) cho biết, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Sue In Choi và Giáo sư Eun Joo Lee thuộc Khoa Hô hấp, Dị ứng và Hồi sức tích cực chủ trì đã chứng minh giá trị lâm sàng của việc thu thập và trực quan hóa dữ liệu âm thanh phổi bằng thiết bị nghe kỹ thuật số.
Các đối tượng trong vụ tổ chức sử dụng trái phép chất ma túy xảy ra tại khu vực bãi tắm Tùng Thu (đặc khu Cát Hải, Hải Phòng). Ảnh giữa, hàng trên: Lê Ánh Nhật (nghệ danh là ca sĩ Miu Lê)
Khởi tố, tạm giam ca sĩ Miu Lê về hành vi tổ chức sử dụng ma túy
(Ngày Nay) - Công an thành phố Hải Phòng cho biết: Ngày 16/5, Cơ quan cảnh sát điều tra Công an thành phố Hải Phòng đã ra quyết định khởi tố bị can, áp dụng biện pháp ngăn chặn tạm giam đối với Lê Ánh Nhật (nghệ danh là ca sĩ Miu Lê) do có hành vi “tổ chức sử dụng trái phép chất ma túy”.
GEN READ mở không gian đối thoại lịch sử qua những trang sách
GEN READ mở không gian đối thoại lịch sử qua những trang sách
(Ngày Nay) - Ngày 16/5 vừa qua, sự kiện văn hóa đọc GEN READ do nhóm sinh viên Học viện Báo chí và Tuyên truyền tổ chức đã diễn ra tại Câu lạc bộ Hai Ba (23 Cao Bá Quát, Ba Đình, Hà Nội). Nổi bật trong khuôn khổ chương trình là hoạt động Book Club với chủ đề “Dòng Ký Ức: Lịch sử qua những trang sách” đã thu hút sự tham gia thảo luận và chia sẻ góc nhìn về lịch sử qua những cuốn sách và góc nhìn cá nhân.
Chỉ với 208 câu thơ lục bát giản dị của Chủ tịch Hồ Chí Minh, cuốn sách Lịch sử nước ta đã tái hiện hành trình hàng nghìn năm dựng nước và giữ nước của dân tộc bằng cách kể gần gũi, giàu cảm xúc.
Cuốn sách "Lịch sử nước ta": Bài học yêu nước từ những vần thơ giản dị
(Ngày Nay) - Với diện mạo mới giàu tính trực quan và hình ảnh sinh động, cuốn sách "Lịch sử nước ta" do Nhà xuất bản Chính trị quốc gia Sự thật xuất bản, phát hành, hứa hẹn trở thành người bạn đồng hành gần gũi của bạn đọc, đặc biệt là các em nhỏ trong hành trình tìm hiểu lịch sử, nuôi dưỡng tình yêu và lòng tự hào về lịch sử dân tộc.