Lõi Trái đất đang phát triển lệch sang hướng Đông, chưa tìm ra nguyên nhân

Nhiều năm chưa được tìm ra 

Các nhà khoa học đã phát hiện ra sóng địa chấn di chuyển qua lõi nhanh hơn đáng kể khi chúng di chuyển giữa các cực Bắc và cực Nam so với khi chúng di chuyển qua đường xích đạo.

Các nhà nghiên cứu đã biết về sự khác biệt này, được gọi là dị hướng địa chấn. Và trong nhiều thập kỷ qua, các nhà khoa học vẫn không thể đưa ra lời giải thích phù hợp với dữ liệu hiện có. 

Giờ đây, bằng cách sử dụng các mô phỏng máy tính về sự phát triển của lõi trong một tỷ năm qua, một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature Geoscience ngày 3/6 đã đưa ra một lời giải thích cuối cùng dường như hợp lý: Mỗi năm, từng chút một, lõi bên trong của Trái đất đang phát triển trong một "mô hình lệch", với các tinh thể sắt mới hình thành ở phía Đông của lõi nhanh hơn ở phía Tây.

Tác giả chính của nghiên cứu, Daniel Frost, nhà địa chấn học tại Đại học California, Berkeley, cho rằng: "Sự chuyển động của sắt lỏng trong lõi bên ngoài mang nhiệt ra khỏi lõi bên trong, khiến nó bị đóng băng. Vì vậy, điều này có nghĩa là lõi bên ngoài đã nhận nhiều nhiệt hơn từ phía Đông".

Một mô hình mới của các nhà địa chấn học UC Berkeley cho rằng lõi bên trong của Trái đất phát triển nhanh hơn ở phía Đông (bên trái) của nó so với phía Tây.

Trung bình, bán kính của lõi bên trong tăng đều khoảng 1mm mỗi năm. Lực hấp dẫn điều chỉnh sự phát triển lệch hướng ở phía đông bằng cách đẩy các tinh thể mới về phía Tây. 

Ở đó, các tinh thể tụ lại thành cấu trúc mạng tinh thể trải dài theo trục bắc nam của lõi. Các cấu trúc tinh thể này, thẳng hàng song song với các cực của Trái đất.

Có ảnh hưởng đến từ trường không?

Dù sao thì điều gì gây ra sự mất cân bằng này trong lõi bên trong? Ông Frost cho biết điều đó thật khó để nói nếu không nhìn vào tất cả các lớp khác của hành tinh chúng ta.

Ông nói: "Mọi lớp trên Trái đất đều được kiểm soát bởi những gì bên trên nó và ảnh hưởng đến những gì bên dưới nó. Lõi bên trong đang từ từ đóng băng ra khỏi lõi bên ngoài lỏng, giống như một quả cầu tuyết thêm nhiều lớp hơn. Lõi bên ngoài sau đó được làm mát bởi lớp phủ bên trên. Vì vậy để đặt câu hỏi tại sao lõi bên trong lại phát triển nhanh hơn ở một phía".

Ông Frost nói rằng các mảng kiến tạo có thể là nguyên nhân một phần. Khi các mảng kiến tạo lạnh lặn sâu xuống dưới bề mặt Trái đất tại các đới hút chìm (nơi một mảng chìm xuống dưới mảng khác), chúng làm nguội lớp phủ bên dưới. 

Tuy nhiên, liệu việc làm mát lớp phủ có thể tác động đến lõi bên trong hay không vẫn còn là một chủ đề tranh luận.

Một điều khó hiểu không kém là liệu sự nguội đi lệch hướng trong lõi có thể ảnh hưởng đến từ trường của Trái đất hay không. Từ trường hiện tại được cung cấp bởi sự chuyển động của sắt lỏng trong lõi bên ngoài.

"Chuyển động của chất lỏng này lần lượt được cung cấp năng lượng bởi nhiệt mất đi từ lõi bên trong. Nếu lõi bên trong mất nhiều nhiệt hơn ở phía đông so với phía tây, thì lõi bên ngoài cũng sẽ di chuyển nhiều hơn về phía đông. Câu hỏi đặt ra là điều này có làm thay đổi cường độ của từ trường không?", ông Frost cho biết.