Thứ tư, 11/01/2017 - 17:12

Bí ẩn của phần lõi Trái đất đã được giải đáp?

Dân trí Một nhóm các nhà khoa học của Nhật bản đã nghiên cứu về nguyên tố còn chưa được biết này trong vài thập kỷ, và nay họ tin rằng 5% cuối cùng này có nhiều khả năng là silic. Các nhà nghiên cứu đã trình bày kết quả của mình tại cuộc họp của hội Liên minh địa vật lý Hoa Kỳ ở San Francisco hồi cuối tháng 12.

Chúng ta thường biết rằng, ở phần trong cùng của Trái đất phần lớn là sắt – chiếm khoảng 85%, Nikel chiếm khoảng 10%. Tuy nhiên, 5% còn lại vẫn còn là bí ẩn.

Phần lõi của trái đất nằm cách bề mặt khoảng 3.000km, và được cho là có bán kính khoảng 1.200km. Vì ở rất sâu nên không thể kiểm tra trực tiếp để xem chính xác phần lõi này gồm những gì. (Để so sánh, các mỏ sâu nhất trên thế giới chỉ đạt đến độ sâu khoảng 4km)

Silic đã được coi là ứng viên cho nguyên tố bí ẩn ở phần lõi trong một thời gian. Các nhà nghiên cứu biết rằng nguyên tố chưa rõ này nhẹ hơn, và silic đã nhiều lần được đề xuất vì các tính chất của nó, chẳng hạn như có thể kết hợp tốt với kim loại.

Vi vậy, thay vì đào bới trực tiếp, các nhà nghiên cứu ở Đại học Tohoku đã tạo ra một Trái đất thu nhỏ - bao gồm cả lớp vỏ, lớp trung gian, lõi và tất cả - trong phòng thí nghiệm.

Trước hết, họ tạo ra hợp kim sắt và nikel rồi trộn với silic. Sau đó đặt chúng dưới áp suất và nhiệt độ như ở trong phần lõi Trái đất – khoảng 6.000 độ C.

Tác giả chính của nghiên cứu, giáo sư Eiji Ohtani cho biết “nhóm nghiên cứu tin tưởng rằng silic là nguyên tố chính trong đó. Họ đã đo vận tốc của âm thanh trong hợp chất kim loại ở áp suất cao và nhiệt độ tương tự như của phần lõi Trái đất”

Những điều kiện này phù hợp với các dữ liệu địa chấn của lõi Trái đất – đó là các thông tin từ sóng địa chấn bắt nguồn từ gần trung tâm của Trái đất. Điều này đã mang đến cho nhóm nghiên cứu những bằng chứng đầy đủ để nói rằng silic có thể là nguyên tố chưa biết.

Bình luận về nghiên cứu này, giáo sư về vật lý khoáng sản tại Đại học Cambridge, Simon Redfern cho rằng “những thí nghiệm khó khăn này thật sự rất thú vị, bởi vì chúng có thể mang đến một ô cửa sổ để nhìn vào xem trong lòng Trái đất trông như thế nào ngay sau khi hình thành khoảng 4,5 tỷ năm trước, và khi phần lõi bắt đầu tách khỏi phần đá của Trái đất. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu khác cho rằng ô-xy cũng có thể là một nguyên tố quan trọng ở phần lõi”.

Biết được chính xác về những gì ở bên dưới có thể giúp các nhà khoa học xác định được các điều kiện hình thành Trái đất.

Tuy nhiên, giáo sư Ohtani cho rằng vẫn còn rất nhiều việc phải thực hiện để có thể xác nhận sự hiện diện của silic, và cũng không loại trừ sự tồn tại của các nguyên tố khác.

Phát hiện này chỉ đến sau vài tuần khi các nhà khoa học cho biết họ đã xác định được một đặc điểm mới đáng chú ý trong lớp lõi ngoài nóng chảy của Trái đất. Họ mô tả đó như một loại “dòng chảy” – một con sông bằng sắt lỏng chảy rất nhanh về phía tây ở dưới Alaska và Siberia. Khối lượng chuyển động của kim loại đã được suy luận từ các phép đo do vệ tinh Swarm của châu Âu thực hiện.

Anh Thư (Tổng hợp)