Từ trước đến nay, một trong những khái niệm Địa lý cơ bản đó là: Trái Đất được chia thành 4 lớp là lớp vỏ, lớp manti, lõi ngoài và lõi trong. Tuy nhiên trong một nghiên cứu mới được xuất bản gần đây đã phát hiện, Trái Đất có thể còn lớp thứ 5 mà khoa học và con người chưa biết đến.
Trái Đất được hình thành vào khoảng 4,6 tỷ năm trước. Trong đó, lõi rắn cấu thành từ các vụ va chạm của những nguyên tố nặng, bọc bên ngoài chính là lõi ngoài, được tạo nên từ hợp kim dạng lỏng của sắt và kền. Trên lõi là lớp manti cấu thành từ đá silicat giàu magie và sắt. Bên ngoài cùng là lớp vỏ mỏng manh dễ vỡ nhất, chứa thành phần là vỏ đại dương và vỏ lục địa.
Thế nhưng từ lâu, các nhà khoa học đã nghi ngờ về sự tồn tại về lớp vỏ thứ 5 của Trái Đất. Không ít người cho rằng, lớp lõi trong được cấu tạo từ hai lớp. Để tìm hiểu về điều này, các nhà nghiên cứu công tác tại Đại học Quốc gia Úc (ANU) đã tiến hành phân tích lõi trong. Những phân tích sâu hơn về lớp vỏ này giúp giúp ta hiểu hơn về lịch sử cũng như từng bước tiến hóa của Trái Đất.
Báo cáo cho thấy, cấu trúc của sắt ở độ sâu 5.800 km so với bề mặt Trái Đất có sự thay đổi rõ rệt. Lõi trong vốn là lõi rắn nên sắt không thể chảy ra do sức ép khổng lồ của trọng tâm Trái Đất. Thế nhưng theo nghiên cứu của ANU, lõi trong có 2 cấu trúc sắt hoàn toàn khác nhau, tức là lõi trong của Trái Đất cấu thành từ 2 lớp sắt riêng biệt.
Phát hiện này khiến các nhà khoa học tin rằng, một sự kiện lớn nào đó trong lịch sử Trái Đất đã khiến cấu trúc lõi thay đổi. Theo tiến sĩ Joanne Stepheson, tác giả chính của nghiên cứu, họ đã sử dụng dữ liệu thời gian di chuyển của các sóng địa chấn bên trong Trái Đất do Trung tâm Địa chấn Quốc tế ghi lại, sau đó áp dụng hàng ngàn thuật toán mới có thể phát hiện được bằng chứng về sự thay đổi trong cấu trúc tận ở lõi Trái Đất.
Các nhà khoa học phát hiện, hành tinh không phải chỉ có 1 sự kiện nguội lạnh mà có đến tận 2 riêng biệt. Trong đó, sự kiện nguội lạnh chưa từng biết rất có thể đã xảy ra tận khi Trái Đất còn sơ sinh, tức là khoảng 4,5 tỉ năm trước khiến nó có thêm 1 lớp lõi.
Chia sẻ trên Daily Mail, các nhà khoa học nhấn mạnh, họ nhận ra rằng lớp lõi trong cùng có thể đạt nhiệt độ 5.000-5.700 độ C và tương đối nhỏ. Lớp thứ 5 này có thể là sắt nóng chảy và chiếm chỉ 1% thể tích Trái Đất. Thực tế, đây mới chỉ là giả thuyết dù sự tồn tại của nó đã được nghi ngờ từ vài thập kỷ trước. Các nhà khoa học vẫn không ngừng tìm kiếm thêm bằng chứng để hiểu rõ hơn về vai trò, thành phần, tình trạng biến động trong lịch sử của lớp vỏ mới này.
Được biết, nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học Journal of Geographic Research.
Xem thêm: Tiểu hành tinh giàu nhất vũ trụ: Đường kính gần 200 km nhưng chứa tới 10 tỷ tỷ USD vàng, kim loại quý hiếm
Có lẽ đã đến lúc để phải viết lại sách giáo khoa, bởi các nhà khoa học đã phát hiện ra một “lớp thứ 5” dưới dạng lõi nằm bên trong cùng ở trung tâm Trái đất.
Các nhà địa chất từ Đại học Quốc gia Úc (ANU) đã tạo ra các thuật toán tìm kiếm cho phép rà soát hàng nghìn mô hình lõi bên trong Trái đất. Họ đã phát hiện ra những thay đổi đối với cấu trúc của sắt ở lõi bên trong, để lộ ra một “đường ranh giới” mới kéo dài khoảng 650 km từ trung tâm của Trái đất.
Bấy lâu nay, chúng ta đã được học từ sách giáo khoa rằng Trái đất có 4 lớp: vỏ, lớp phủ, lõi bên ngoài và lõi bên trong, tuy nhiên, người ta vẫn đặt ra câu hỏi về sự tồn tại của một lớp thứ 5 trong hơn một thập kỷ qua nhưng gần như không thể phát hiện được.
“Điều này rất thú vị, có thể chúng ta phải viết lại sách giáo khoa!” bà Joanne Stephenson, tác giả chính của nghiên cứu cho biết
Các nhà khoa học đã sử dụng dữ liệu thời gian các sóng địa chấn di chuyển bên trong Trái đất, được ghi lại bởi Trung tâm Địa chấn Quốc tế như một phần của nghiên cứu. Sau đó, họ sử dụng thuật toán mới của mình để tìm kiếm dữ liệu nhằm phát hiện ra bằng chứng về những thay đổi trong cấu trúc của phần trong cùng của lõi bên trong Trái đất.
Việc phát hiện những thay đổi nhỏ này trong cấu trúc của sắt là điều “đặc biệt khó khăn,” nhưng chúng có thể chứng minh 2 sự kiện nguội lạnh riêng biệt trong lịch sử Trái đất. Khám phá này cho thấy một sự kiện ấn tượng và chưa từng được biết đến trước đây, xảy ra vào một thời điểm nào đó trong những năm đầu tiên của quá trình phát triển của Trái đất – khoảng 4,5 tỷ năm trước.
Theo bà Stephenson, các chi tiết về sự kiện lớn này vẫn còn là một điều bí ẩn, nhưng chúng tôi đã giải đáp thêm một phần khác của câu đố khi nó mang đến cho chúng ta kiến thức mới về phần lõi bên trong của Trái đất .
Cho đến gần đây, sự hiểu biết của chúng ta về những tầng sâu nhất trong Trái đất là nhờ sự kết hợp của các vụ phun trào núi lửa và sóng địa chấn. Đây là những quan sát gián tiếp, nhưng chúng đã cho phép các nhà địa chất xác định được rằng phần lõi bên trong đạt nhiệt độ hơn 5.000 độ C.
Lõi bên trong cũng tương đối nhỏ, chỉ chiếm 1% thể tích Trái đất và tồn tại như một cơ thể duy nhất, với lõi bên ngoài bao quanh nó, lớp phủ bao quanh và lớp vỏ bao quanh lớp phủ.
Cấu trúc của lõi sâu bên trong có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của lõi Trái đất, vì nó được cho là có liên quan đến giai đoạn đầu của quá trình hình thành lõi.
Các nghiên cứu trước đây cho rằng có tồn tại một lõi bên trong cùng với tính dị hướng rõ rệt so với phần còn lại của lõi Trái đất. Tính dị hướng (anisotropy) là cách mà sự khác biệt trong cấu tạo của vật chất làm thay đổi tính chất của sóng địa chấn.
Bà Stephenson, nhà nghiên cứu được cấp bằng tiến sĩ, cho biết ý tưởng về một lớp riêng biệt khác đã được đề xuất cách đây vài thập kỷ, nhưng dữ liệu rất không rõ ràng.
Bà cho hay thêm rằng: “Chúng tôi đã giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng một thuật toán tìm kiếm rất thông minh để rà soát hàng nghìn mô hình của lõi bên trong.”
Theo bà Stephenson, những thay đổi của sóng cho thấy những sự khác biệt nhỏ trong cấu trúc của sắt khi bạn di chuyển qua lõi bên trong.
Dữ liệu không hoàn hảo bởi có rất nhiều điểm sơ hở, nhưng các nhà khoa học nói rằng họ tin tưởng vào những phát hiện do chúng phù hợp với các nghiên cứu khác về tính dị hướng của những phần bên trong cùng của lõi Trái đất.
“Chúng tôi bị hạn chế bởi sự phân bố của các trận động đất và máy thu toàn cầu, đặc biệt là tại các điểm đối cực,” các tác giả đã viết trong bài báo.
Các nghiên cứu trong tương lai có thể sẽ khám phá được thêm nhiều điều về trường sóng tương quan của Trái đất, bao gồm việc xếp chồng dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau để vẽ nên một bức tranh chi tiết hơn về các chuyển động bên trong Trái đất.
Các phát hiện đã được công bố trên Tạp chí Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
Theo Daily Mail,
Phan Anh
Xem thêm:
Một trong những khái niệm địa lý cơ bản là Trái Đất được chia thành 4 lớp: lớp vỏ, lớp manti, lõi ngoài và lõi trong. Nhưng nghiên cứu mới được xuất bản chỉ ra rằng Trái Đất có thể còn đang ẩn giấu một lớp thứ năm nữa mà khoa học chưa từng biết đến.
Các nhà nghiên cứu công tác tại Đại học Quốc gia Úc (ANU) nói rằng lớp vỏ mới của Trái Đất nằm trong lõi trong. Những phân tích sâu hơn về lớp vỏ này có thể giúp ta hiểu thêm về lịch sử hành tinh xanh cũng như từng bước tiến hóa của nó.
Khoảng 4,6 tỷ năm trước, Trái Đất thành hình. Hành trình bắt đầu với lõi rắn cấu thành từ các vụ va chạm của những nguyên tố nặng. Bọc lấy lõi rắn bên trong là lõi ngoàiđược tạo nên từ hợp kim dạng lỏng của sắt và kền, dày 2.180 km.
Trên lõi là lớp manti cấu thành từ đá silicat giàu magie và sắt, đây là lớp vỏ Trái Đất dày nhất với số đo lên tới 2.900 km. Lớp mỏng nhất và “dễ vỡ” nhất là lớp vỏ, chứa thành phần là vỏ đại dương và vỏ lục địa. Lớp vỏ Trái Đất chỉ chiếm chưa đầy 1% thể tích Hành tinh Xanh.
Và lớp thứ năm mới được phát hiện
Từ lâu, các nhà khoa học nghi ngờ về sự tồn tại của một lớp vỏ thứ năm, nhiều người cho rằng lõi trong được cấu thành từ hai lớp. Cho đến khi các nhà nghiên cứu tại ANU phân tích lõi trong, ta mới có bằng chứng đầu tiên chứng minh cho nhận định này.
Báo cáo khoa học cho thấy ở độ sâu 5.800 km so với bề mặt Trái Đất, cấu trúc của sắt có sự thay đổi rõ rệt. Lõi trong vốn là lõi rắn, sức ép khổng lồ trong tâm của Trái Đất khiến sắt không thể chảy ra được. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy lõi trong tồn tại hai cấu trúc sắt khác nhau, tức là lõi trong cấu thành từ hai lớp sắt riêng biệt.
Theo Salon đưa tin, khám phá này khiến các nhà khoa học tin rằng việc cấu trúc lõi thay đổi gây ra bởi một sự kiện lớn nào đó trong lịch sử Trái Đất. Vẫn cần thêm những nghiên cứu khác để tìm thêm thông tin về cách Trái Đất hình thành, và tại sao lõi hành tinh lại “chia” thành hai nửa.
“Chi tiết về sự kiện lớn này vẫn còn là bí ẩn, nhưng chúng tôi cũng đã tìm thêm được câu hỏi mới liên quan tới hiểu biết của ta về lõi trong của Trái Đất”, Joanne Stephenson, người dẫn dắt nghiên cứu mới, nói trước báo giới.
Theo ScienceMag