"Lõi sâu địa ngục" hình thành từ khi nào?
"Lõi sâu địa ngục" hay lõi Trái Đất nằm ở độ sâu 3.000km. Sở dĩ nó được gọi là địa ngục bởi đó là 'địa ngục' kim loại lỏng nóng chảy hàng nghìn độ C của Trái Đất. Cũng là phần nóng nhất trên hành tinh này.
"Lõi sâu địa ngục" hay lõi Trái Đất (ảnh internet)
Nhờ có "địa ngục" nóng hơn 5.000 độ C mà Trái Đất mới sinh ra những từ trường mang đến cho con người mọi thứ từ la bàn để định hướng hay vô hình trở thành tấm chắn đắc lực nhất bảo vệ địa cầu và sự sống của nó khỏi gió Mặt Trời, các tia từ vũ trụ có sức hủy diệt khủng khiếp.
Trong suốt chiều dài lịch sử 4,5 tỷ năm của Trái Đất của chúng ta, vào một thời điểm nào đó, phần lõi vốn hoàn toàn là sắt nóng chảy hàng nghìn độ C đã nguội đi đủ để hình thành một quả cầu rắn ở vùng trung tâm. Đó là lúc, bằng một cách nào đó, từ trường được 'kích hoạt' để làm sứ mệnh: Bảo vệ sự sống Trái Đất.
>> Xem thêm: Khai quật nghĩa địa cổ khổng lồ hình tổ ong chứa 1.500 hài cốt người và động vật
Thuyết Geodynamo trong vật lý học đề xuất cơ chế rằng phần lõi đặc biệt đó sinh ra từ trường cho Trái Đất, bảo vệ sự sống cho con người và mọi sinh vật sống trên hành tinh.
Từ trường sinh ra để bảo vệ Trái Đất (ảnh internet)
Vì vậy không có gì ngạc nhiên nếu các nhà khoa học quan tâm sâu sắc đến cách nó tồn tại và cách nó được duy trì. Việc giải mã bên trong lõi Trái Đất có gì, thế giới mà con người chưa bao giờ chạm đến luôn đau đáu tâm can các nhà khoa học.
>> Xem thêm: Đang đi dạo bỗng vấp phải mảnh thủy tinh, toan vứt đi thì phát hiện đó là kim cương
Tính đến nay, tầm hiểu biết của nhân loại dừng ở mức lõi Trái Đất có cấu tạo hai phần: Lõi trong (nhân trong, sâu từ 3000 - 5.150 km) chứa hợp kim sắt-niken dạng rắn, nóng tương đương bề mặt Mặt Trời (khoảng 5.000 độ C), phần này được bao bọc bởi lõi ngoài (sâu từ 5.150 - 6.360 km) bằng sắt nóng chảy, điểm nóng nhất đạt 6.100 độ C.
Tuổi của lõi trong Trái Đất sẽ nằm trong khoảng từ 1 tỷ đến 1,3 tỷ năm. Kết quả này rút ngắn thời gian mà giới địa chất đưa ra trước đó: Dao động từ 4,5 tỷ năm trước (thời điểm Trái Đất hình thành) - đến 565 triệu năm trước.
Hành trình khám phá lõi Trái Đất của các nhà khoa học
Để đo tính dẫn nhiệt hiệu quả nhóm nghiên cứu đã quyết định xem xét tính dẫn nhiệt của sắt dưới áp suất và ở nhiệt độ gần với nhiệt độ trong lõi. Họ đã lấy một mẫu sắt, thổi bằng tia laze để làm nóng nó và ép nó trong một cái đe kim cương.
Cuối cùng nhóm nghiên cứu cũng tìm ra được độ dẫn điện và nhiệt của mẫu thí nghiệm dưới áp suất 170 gigapascal (gấp 170 triệu lần áp suất khí quyển ở mực nước biển) và nhiệt độ gần 3.000 độ C.
Tuổi của lõi Trái Đất được xác định từ 1 tỷ đến 1,3 tỷ năm (ảnh internet)
Áp suất tại lõi ngoài nằm trong khoảng từ 135 đến 330 gigapascal từ ranh giới bên ngoài đến ranh giới của lõi trong cùng. Phần này được cho là đạt trên 6.000 độ C (nhưng sắt cứng lại dưới áp suất mạnh).
Khi nhóm nghiên cứu đo độ dẫn điện trong mẫu thí nghiệm, họ nhận thấy nó thấp hơn từ 30 đến 50% so với mức cần thiết cho ước tính tuổi 565 triệu năm đối với lõi bên trong. Với tất cả những điều này, cuối cùng họ có thể ước tính tuổi của lõi bên trong Trái Đất: Từ 1 tỷ đến 1,3 tỷ năm.
>> Xem thêm: Tìm thấy lỗ chó trên đồng, liều mình chui vào phát hiện bí mật giấu kín 700 năm
"Một khi chúng ta thực sự biết thông lượng nhiệt từ lõi bên ngoài đến lớp phủ bên dưới là bao nhiêu, ta có thể nắm được thời điểm Trái Đất đã nguội đến mức mà lõi bên trong bắt đầu kết tinh để tạo thành khối cầu rắn bên trong, từ đó sinh ra từ trường giúp Trái Đất 'sống tốt' trước các đợt tấn công từng giây của gió Mặt Trời và các hạt vũ trụ năng lượng cao", Giáo sư Jung-Fu Lin nói.
Lõi Trái Đất (ảnh internet)
Thật thú vị, khoảng thời gian của nhóm nghiên cứu vừa tìm ra nằm gọn trong sự thay đổi của từ trường Trái Đất. Sự sắp xếp của các vật liệu từ tính trong đá có niên đại từ 1 đến 1,5 tỷ năm trước cho thấy rằng đã có sự gia tăng cường độ từ trường vào khoảng thời gian này - như dự đoán đối với thời điểm mà lõi bên trong kết tinh.
Tuy nhiên, mức tăng tương tự cũng đã được chứng kiến vào 565 triệu năm trước. Nếu lõi bên trong kết tinh sớm hơn, điều đó có nghĩa là bất cứ điều gì Trái Đất đã làm cách đây 565 triệu năm vẫn còn là một bí ẩn.
>> Xem thêm: Tàu đắm từ thế kỷ 18 chở theo trăm bình rượu quý 'ngủ quên' dưới biển
Các nhà nghiên cứu viết: "Cần phải có thêm những cuộc nghiên cứu tổng hợp giữa vật lý khoáng vật, địa động lực học và cổ từ học để giải quyết sự khác biệt này".
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Physical Review Letters.
