Phát hiện vật liệu từ lớp vỏ Trái đất có niên đại 4,5 tỷ năm

Dân trí

Các nhà nghiên cứu tại Viện khoa học Carnegie đã phát hiện thấy vật liệu từ lớp vỏ Trái đất trong đá núi lửa trên đảo Baffin ở Canada và tại một khu vực gần quần đảo Solomon ở Nam Thái Bình Dương, có niên đại khoảng 4,5 tỷ năm.

Richard Carlson, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: Trên thực tế, vật liệu này đã tồn tại qua 4,5 tỷ năm hoạt động của Trái đất tiết lộ thông tin về bản chất và những giới hạn của chuyển động bên trong Trái đất, nguồn gốc của các vụ phun trào bazan [núi lửa] và cuối cùng là về các quá trình hình thành Trái Đất.


Đảo Baffin ở Canada, nơi phát hiện vật liệu từ lớp vỏ Trái đất có niên đại khoảng 4,5 tỷ năm

Đảo Baffin ở Canada, nơi phát hiện vật liệu từ lớp vỏ Trái đất có niên đại khoảng 4,5 tỷ năm

Trái đất có từ 4,5 tỷ - 4,6 tỷ năm về trước, đã định hình khi vật chất xung quanh Mặt trời trẻ bắt đầu kết lại với nhau. Nhiệt của vật chất này làm cho Trái đất đang hình thành tan chảy và Trái đất sớm tách thành hai lớp chính: lõi kim loại sắt bên trong và lớp vỏ giàu silicat bên ngoài.

Trong nhiều năm qua, các nhà nghiên cứu cho rằng lớp vỏ đầu tiên đã bị phá hủy khi nó tan chảy và hòa trộn vào các loại đá khác mới hơn. Nhưng, các phân tích hóa học mới cho thấy một phần lớp vỏ đã tồn tại trong tầng đá bazan được gọi là bazan lũ hình thành từ các vụ phun trào nham thạch khổng lồ.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã xem xét những đồng vị khác nhau trong dòng dung nham cổ đại. (Các đồng vị là biến thể của một nguyên tố có số nơtron khác nhau). Đặc biệt, nhóm đã nghiên cứu các đồng vị vonfram, một nguyên tố được sử dụng phổ biến trong sợi tóc của đèn sợi đốt.

Các nhà nghiên cứu cho rằng vonfram có các đồng vị đặc biệt hữu ích. Khi một đồng vị của nguyên tố hafini (hafnium-182) trải qua quá trình phân rã phóng xạ (nghĩa là phát ra bức xạ), nó tạo ra vonfram-182. Hafnium-182 đã không còn tồn tại trong vòng chưa đầy 50 triệu năm sau khi có sự hình thành của hệ mặt trời cách đây khoảng 4.567 tỷ năm. Hơn nữa, mất khoảng 9 triệu năm để hafnium-182 phân rã thành vonfram-182, nên đây là tiêu chí hiệu quả để đánh giá đá cổ đại.

Sau nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện thấy bazan trên đảo Baffin từ một vụ phun trào núi lửa 60 triệu năm tuổi và bazan trên cao nguyên Ontong Java (phía bắc quần đảo Solomon) từ một vụ phun trào núi lửa khoảng 120 triệu năm tuổi. Cả hai loại đá bazan này có ít vonfram-182 hơn đá núi lửa trẻ.

Các nhà nghiên cứu đã đo lường những khác biệt nhỏ về số lượng vonfram-182 nhờ cải tiến khối phổ kế, công cụ đo lường khối lượng của một nguyên tố. (Vì các đồng vị có số nơtron khác nhau, mỗi đồng vị có khối lượng duy nhất mà khối phổ kế có thể phát hiện).

N.P.D - NASATI ( Theo Livescience)