Phát hiện cấu trúc lạ đang di chuyển sâu 2.700 km dưới lòng đất

Các nhà khoa học từ ETH Zurich đã làm sáng tỏ một trong những bí ẩn địa chất lớn nhất của Trái Đất.

Theo nghiên cứu mới từ Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ tại Zurich (ETH Zurich) sâu 2.700-3.000 km dưới chân chúng ta là một khối đá rắn khổng lồ đang di chuyển, không phải vật liệu nóng chảy như các nhà khoa học Trái Đất từng tin tưởng.

Theo SciTech Daily, trong hơn 5 thập kỷ, các nhà khoa học đã bối rối trước một vùng lạ gần ranh giới giữa lớp phủ và lõi Trái Đất, được gọi là lớp D.

Nằm cách chúng ta khoảng 2.700 km, vùng này từ lâu đã thách thức các lý thuyết về cấu trúc hành tinh.

Lớp D được phát hiện nhờ sự tăng tốc của sóng địa chấn khi đi qua nó, cho thấy vật liệu của lớp này khác biệt với thành phần đá nóng chảy chủ yếu của lớp phủ.

Cách đây 2 thập kỷ, 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. Nhưng một nghiên cứu năm 2007 cho thấy điều này chưa đủ để giải thích bất thường của sóng địa chấn.

Trong nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment, GS Murakami và các cộng sự đã sử dụng một mô hình máy tính để phá giải bí ẩn này.

Họ nhận ra điều quan trọng: Tùy thuộc vào hướng mà các tinh thể hậu perovskite, 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 thế.

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, tức di chuyển rất chậm và với tốc độ ổn định.

Với 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 và từ đó hình dung được động cơ vô hình thúc đẩy núi lửa, sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo và thậm chí có thể là cả từ trường của Trái Đất.