Các nhà khoa học đã phát hiện ra một bí ẩn ở trong lòng Trái đất. Lõi sắt rắn của hành tinh chúng ta đang nguội nhanh hơn ở bên này so với bên kia.
Bên trong Trái đất được sắp xếp theo từng lớp như một củ hành. Từ bề mặt trái đất di chuyển xuống, có lớp vỏ và lớp phủ bằng đá. Tiếp theo là lõi niken-sắt lỏng bên ngoài và lõi niken-sắt rắn trong cùng. Bị ép chặt dưới trọng lượng của phần còn lại bên trên của hành tinh, lõi bên trong cùngchịu một áp lực lớn hơn 3,5 triệu lần so với áp suất không khí trên bề mặt trái đất. Với áp suất cao này, nhiệt độ của lõi bên trong là khoảng 5.200 ° C - nóng gần bằng bề mặt của Mặt trời.
Khi nhiệt của lõi rắn tỏa ra bên ngoài, nó sẽ bị hấp thụ bởi lõi (lớp) chất lỏng bên ngoài nó, giữ cho khối kim loại đang sôi chuyển động quay xung quanh trục và tạo ra trường địa từ bảo vệ Trái đất. Đồng thời, nhiệt mất đi làm cho lõi sắt đông đặc hơn xung quanh nó, khiến nó tăng thêm khoảng 1 mm mỗi năm.
Đã có điều gì đó bất thường đang xảy ra với quá trình này?
Một nhóm các nhà nghiên cứu cùng với Tiến sĩ Daniel Frost, một nhà địa chấn học tại Đại học California Berkeley đã phát hiện ra sóng địa chấn hoạt động rất kỳ lạ khi chúng đi qua lõi bên trong.
Những sóng địa chấn này được tạo ra bởi nhiều trận động đất xảy ra gần bề mặt hành tinh. Khi các sóng được thu nhận bởi các thiết bị theo dõi địa chấn khác nhau trên khắp thế giới, sự khác biệt về thời gian sóng di chuyển từ một trận động đất đến các màn hình khác nhau có thể cho chúng ta biết hai điều. Thứ nhất, vì những sóng này di chuyển nhanh qua lớp vỏ, nó cho phép các nhà địa chấn học xác định chính xác nơi xảy ra trận động đất. Thứ hai, những sóng này đi xuyên qua bên trong hành tinh và di chuyển với các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào loại vật chất mà chúng đi qua. Do đó, chúng có thể cung cấp cho chúng ta một bức tranh chính xác, hợp lý về cấu trúc bên trong Trái đất.
Các sóng địa chấn di chuyển qua Trái đất di chuyển với các tốc độ khác nhau qua các vật liệu mà chúng gặp phải. Khi chúng truyền từ lớp phủ của lõi trong cùng sang lớp chất lỏng bên ngoài, các sóng bị lệch hướng, tạo ra "vùng bóng tối" có thể nhận được ở bề mặt trong các dữ liệu địa chấn. Bởi vì lõi bên trong là một quả cầu kim loại rắn khổng lồ, các sóng địa chấn chạm tới nó phải truyền qua với cùng một tốc độ, bất kể chúng đến từ hướng nào. Tuy nhiên, Frost và các đồng nghiệp của ông đã phát hiện ra rằng thực tế không phải như vậy.
(Hình cắt bên trong Trái đất cho thấy lõi sắt rắn bên trong (màu đỏ) đang phát triển từ từ do sự đóng băng của lõi sắt lỏng bên ngoài (màu cam). Sóng địa chấn truyền qua lõi bên trong Trái đất nhanh hơn giữa các cực bắc và nam (mũi tên xanh lam) hơn là qua đường xích đạo (mũi tên xanh lục).
Trong một nghiên cứu mới được công bố vào đầu tháng 6, họ đã chỉ ra rằng sóng di chuyển giữa các cực đi qua lõi nhanh hơn so với sóng truyền từ đông sang tây. Nguyên nhân dẫn đến điều này là do cấu trúc đặc biệt của các tinh thể sắt trong lõi. Như thể hiện trong sơ đồ trên, chúng có vẻ là hình lục giác, với các hình lục giác được định hướng dọc theo trục quay của Trái đất. Tuy nhiên, điều này là bất thường. Không có lý do gì bắt chúng phải sắp xếp theo cách này. Sau khi chạy các mô phỏng máy tính chi tiết về sự phát triển lõi bên trong Trái đất, Frost và nhóm của anh ấy tin rằng họ đã có câu trả lời.
Frost cho biết rằng: “Mô hình đơn giản nhất có vẻ hơi bất thường - lõi bên trong không đối xứng. "Phía tây trông khác với phía đông trên đường hướng về trung tâm, không chỉ ở phần trên cùng của lõi bên trong, như một số người đã gợi ý. Cách duy nhất chúng ta có thể giải thích là bởi một bên phát triển nhanh hơn bên kia."
Mô hình mới của Frost và nhóm của ông đề xuất rằng lõi bên trong của Trái đất phát triển nhanh hơn ở phía đông của nó (bên trái). Lực hấp dẫn cân bằng sự phát triển không đối xứng này bằng cách đẩy các tinh thể sắt mới hình thành về phía cực bắc và cực nam (mũi tên). Sự phát triển không đối xứng của lõi bên trong giải thích một bí ẩn kéo dài ba thập kỷ - rằng sắt kết tinh trong lõi dường như được ưu tiên căn chỉnh dọc theo trục quay của trái đất, ở phía tây nhiều hơn ở phía đông, trong khi người ta mong đợi tinh thể được định hướng ngẫu nhiên. Điều này giải thích thời gian di chuyển khác nhau của các sóng địa chấn xuyên qua lõi bên trong. Sóng địa chấn truyền nhanh hơn theo hướng trục quay Bắc-Nam so với dọc theo đường xích đạo.
Điều này không có nghĩa là lõi rắn bị lệch về mặt vật lý. Lực kéo mạnh của trọng lực giữ cho lõi có hình cầu bằng cách phân bố lại các tinh thể sắt mới đông lạnh ở phần bên ngoài tương đối 'mềm' của lõi. Nó cho thấy rằng lõi dường như đang nguội nhanh hơn ở một bên, bên dưới Indonesia, so với bên kia, bên dưới Brazil.
Tại thời điểm này, không thể nói tại sao điều đó lại xảy ra. Nó dường như đã diễn ra kể từ khi lõi bên trong hình thành, cách đây khoảng 1-1,5 tỷ năm. Liệu nó có liên quan gì đến 'Điểm bất thường Nam Đại Tây Dương' - một điểm yếu trong từ trường của Trái đất bên dưới Brazil và phía nam Đại Tây Dương? Điều này vẫn còn là một bí ẩn cần giải đáp trong tương lai.
Xuân Nguyên
(Nguồn: https://news.yahoo.com/strange-behaviour-earths-core-reveals-182721717.html)
Bình luận