Một nghiên cứu mới hé lộ về cấu trúc đá rắn khổng lồ đang di chuyển chậm rãi ở độ sâu 2.700 km dưới lòng đất, mở ra những hiểu biết mới về động lực bên trong Trái Đất và có thể giải thích nhiều hiện tượng tự nhiên thú vị.
Bạn có bao giờ tự hỏi, điều gì đang diễn ra ở nơi sâu thẳm nhất dưới chân mình? Các nhà khoa học vừa mang đến một khám phá vô cùng thú vị, vẽ nên một bức tranh sống động và đầy bí ẩn về thế giới ngầm của Trái Đất.
Theo một nghiên cứu mới từ Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ tại Zurich (ETH Zurich), ở độ sâu từ 2.700 đến 3.000 km dưới bề mặt, tồn tại một khối đá rắn khổng lồ đang di chuyển. Điều đáng ngạc nhiên là, trước đây các nhà khoa học vẫn tin rằng khu vực này chứa vật liệu nóng chảy. Phát hiện này đã làm dấy lên những câu hỏi mới về cấu trúc và động lực của hành tinh chúng ta.
Trong hơn 5 thập kỷ qua, các nhà khoa học đã luôn trăn trở về một vùng lạ gần ranh giới giữa lớp phủ và lõi Trái Đất, được gọi là lớp D. Nằm sâu dưới lòng đất, lớp D này đã thách thức mọi lý thuyết về cấu trúc hành tinh.
Vậy, điều gì đã làm nên sự khác biệt của lớp D? Các nhà khoa học phát hiện ra rằng sóng địa chấn tăng tốc khi đi qua lớp này, cho thấy vật liệu ở đây khác biệt so với thành phần đá nóng chảy chủ yếu của lớp phủ. Hai thập kỷ trước, nhà khoáng vật thực nghiệm Motohiko Murakami của ETH Zurich đã phát hiện ra rằng perovskite, khoáng chất chính trong lớp phủ dưới của Trái Đất, chuyển đổi thành một khoáng chất mới gọi là "hậu perovskite" gần lớp D, dưới áp suất và nhiệt độ cực đoan.
GS Murakami cho rằng sự thay đổi này giải thích cho sự gia tốc kỳ lạ của sóng địa chấn. Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2007 cho thấy điều này chưa đủ để giải thích những bất thường của sóng địa chấn.
Trong nghiên cứu mới nhất, được công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment, GS Murakami và các cộng sự đã sử dụng một mô hình máy tính để giải mã bí ẩn này. Họ nhận ra rằng, tùy thuộc vào hướng mà các tinh thể hậu perovskite nằm, độ cứng của khoáng chất sẽ thay đổi. Chỉ khi tất cả các tinh thể của khoáng chất nằm theo cùng một hướng thì sóng địa chấn mới tăng tốc như vậy. Để giữ hướng ổn định, chúng ta cần một khối rắn.
Theo các tác giả, khối rắn này đã thực sự "chảy" trong lòng Trái Đất, di chuyển rất chậm và với tốc độ ổn định. Thật thú vị khi hình dung về một dòng sông đá khổng lồ đang lững lờ trôi dưới lòng đất, một chuyển động chậm rãi nhưng mạnh mẽ, âm thầm định hình hành tinh của chúng ta.
Với những kiến thức mới này, các nhà nghiên cứu hiện có thể bắt đầu lập bản đồ các dòng chảy ở phần sâu nhất bên trong Trái Đất. Từ đó, chúng ta có thể hình dung được động cơ vô hình thúc đẩy núi lửa, sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo và thậm chí cả từ trường của Trái Đất.