Trái Đất rò rỉ, sinh ra một lớp hoàn toàn mới
Một loạt thí nghiệm mới đã vén màn bí ẩn về lớp E-Prime của Trái Đất, một lớp không hề được đề cập trong các tài liệu phổ thông và dường như xuất hiện khá muộn.
Theo Live Science, đó là một lớp tinh thể bí ẩn bao quanh lõi Trái Đất. Nó bắt đầu lộ diện từ một nghiên cứu năm 1990, nhưng không ai giải thích được.
Mô hình cơ bản của Trái Đất được biết đến bao gồm lớp vỏ, lớp phủ trên, lớp phủ dưới, lõi ngoài và lõi trong. Lớp E-Prime, còn gọi là E’, nằm giữa lớp phủ dưới và lõi ngoài của hành tinh, dày chỉ hơn 100 km.
Cấu trúc bên trong của Trái Đất – Ảnh: ASU
Trước đây, các nhà khoa học cho rằng lớp E’ là do magma giàu sắt cổ đại để lại, cũng có giả thuyết là do vật chất bị rò rỉ từ bên trong ra, hoặc là phần còn lại của một hành tinh hay tiề.n hành tinh từng va chạm với Trái Đất.
Nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí khoa học Nature Geoscience, chỉ ra rằng lớp E’ có thể được hình thành bằng cả hai con đường từng được đề cập.
Một là sự rò rỉ nhưng là rò rỉ từ ngoài vào trong, do nước trên bề mặt “chui” dần xuống vùng giáp lõi theo thời gian, dưới tác động của quá trình kiến tạo mảng.
Video đang HOT
Lớp nước này đã phản ứng với bề mặt kim loại sẵn có của lõi ngoài, từ đó tạo nên một lớp mới cho địa cầu.
Một loạt thí nghiệm dựa trên những tính chất đã biết của Trái Đất đã chứng minh điều đó, tái tạo cách nước có thể phản ứng với lõi ngoài dưới áp suất cực lớn của khu vực sâu thẳm đó.
Hydro từ nước đã thay thế silica trong kim loại lỏng ở bề mặt lõi ngoài, đẩy silica ra dưới dạng tinh thể, tạo nên một lớp giàu hydro và nghèo silic đặc biệt.
Các nhà khoa học cũng ước tính lớp này đã mất 1 tỉ năm để đạt được độ dày hiện tại.
“Trong nhiều năm, người ta tin sự trao đổi vật chất giữa lớp phủ và lớp vỏ là rất nhỏ, nhưng những khám phá này chỉ ra sự tương tác năng động hơn, đáng kể hơn” – TS Dan Shim, nhà địa chất từ Đại học bang Arizona (ASU – Mỹ), đồng tác giả, kết luận.
'Hành tinh thứ 9' Theia lộ diện ngay bên trong Trái Đất
Các nhà khoa học Mỹ - Trung Quốc đã kết nối hai bí ẩn lớn liên quan đến sự hình thành Trái Đất: Vụ va chạm với hành tinh giả thuyết Theia và hai vùng vận tốc cực thấp sâu trong lớp phủ.
Các mô phỏng mới dẫn đầu bởi nhóm nghiên cứu từ Viện Công nghệ California (Caltech - Mỹ) chỉ ra rằng tàn tích hành tinh cổ đại Theia ngoài những vật liệu vụn đã hòa lẫn vào Trái Đất và Mặt Trăng còn có 2 mảnh lớn, nguyên vẹn, đang chôn sâu trong lòng địa cầu.
Vụ va chạm của Theia với Trái Đất "Gaia" sơ khai - Ảnh đồ họa: Hernán Canẽllas
Hành tinh Theia - được đặt theo tên nữ thần Theia trong thần thoại Hy Lạp, mẹ của nữ thần Mặt Trăng Selene - là một vật thể giả thuyết to cỡ Sao Hỏa, từng là một hành tinh độc lập của hệ Mặt Trời.
Giả thuyết cho rằng nó đã va chạm với Trái Đất sơ khai vào 4,5 tỉ năm trước và bị xóa sổ. Vật liệu của hai hành tinh hòa trộn với nhau, với các mảnh vỡ văng lên quỹ đạo kết tụ thành Mặt Trăng.
Trong khi đó, "vùng vận tốc cực thấp" là hai cấu trúc bí ẩn to cỡ lục địa, nằm ở dưới đáy sâu của lớp phủ Trái Đất (là lớp bên dưới lớp vỏ) bên dưới châu Phi và Thái Bình Dương, được phát hiện từ những năm 1980 thông qua dữ liệu địa chấn.
Chúng hay được gọi là "đốm màu", với màu sắc khác biệt được thể hiện trong các bản đồ lập thể mô tả "nội thất" hành tinh.
Có nhiều giả thuyết xung quanh hai "đốm màu" này. Có hai giả thuyết nổi trội nhất: Chúng là tàn tích của các mảng kiến tạo cổ đại, hoặc chúng là tàn tích của một thiên thể cổ đại từng trộn lẫn với Trái Đất.
"Vụ va chạm dường như là nguồn gốc của tính không đồng nhất của lớp phủ sơ khai và đán.h dấu điểm khởi đầu cho quá trình tiến hóa địa chất của Trái Đất suốt 4,5 tỉ năm" - GS Hongping Deng từ Đài quan sát thiên văn Thượng Hải, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.
GS Steven Desch của Đại học bang Arizona (Mỹ) tiếp lời: "Mặt Trăng dường như chứa các vật liệu đại diện cho cả Trái Đất và Theia trước va chạm, nhưng người ta từng cho rằng bất kỳ tàn dư nào của Theia đã được xóa bỏ và đồng nhất bởi hàng tỉ năm động lực học".
Vì vậy, nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature này chứng minh rằng các mảnh riêng biệt, nguyên vẹn của Theia vẫn còn tồn tại, được Trái Đất giấu trong lớp phủ, ngay ranh giới với lõi hành tinh.
"Nói cách khác, Trái Đất không chỉ có "đốm màu". Trái Đất còn có các đốm màu ngoài Trái Đất!" - GS Ed Garneo từ Đại học bang Arizona nói.
Theo TS Qian Yuan từ Caltech, nhóm dự tính sẽ phân tích nhiều mẫu đá hơn, kết hợp các mô hình va chạm lớn và mô hình tiến hóa Trái Đất tinh tế hơn nhằm suy ra thành phần vật chất chi tiết và động lực học quỹ đạo của Trái Đất nguyên thủy - được họ đặt tên là "Gaia" - và Theia.
Nghiên cứu này thậm chí có thể là tiề.n đề cho các nghiên cứu về sự hình thành và khả năng sinh sống của các ngoại hành tinh ngoài hệ Mặt Trời, theo GS Deng.
Ngoài ra, các phát hiện giúp hoàn thiện một giả thuyết về sự hình thành các hành tinh đá: Mỗi cái do rất nhiều "tiền hành tinh" nhỏ hơn, va chạm với nhau, hòa trộn với nhau mà thành Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất, Sao Hỏa ngày nay.
Theia và Trái Đất "Gaia" sơ khai có thể là đại diện cho các "tiền hành tinh" giả thuyết đó.
4,2 tỉ năm trước, Trái Đất 'biến hình': Thêm hy vọng tìm sinh vật ngoài hành tinh Bằng chứng về lần biến hình đầu tiên của Trái Đất vừa được tiết lộ, có thể dẫn đến những khám phá quan trọng về cách sự sống bắt đầu trên địa cầu cũng như các hành tinh khác. Trong nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications, các nhà nghiên cứu từ Đại học Rochester (Mỹ) đã...