Cuối cùng chúng ta đã biết thành phần cuối cùng tạo nên lõi Trái đất

Trình bày kết quả nghiên cứu trong hội thảo của Liên minh Địa vật lý Mỹ tại San Francisco, nhóm nghiên cứu từ Đại học Tohoku khẳng định rằng phần lõi kim loại ở trung tâm Trái đất bao gồm sắt cùng với một lượng lớn nikel. Bên cạnh đó, dựa trên một loạt thí nghiệm, họ cũng tự tin rằng trong đó còn có một lượng nhỏ silicon.

Trái đất gồm lớp vỏ, lớp man-ti, lõi ngoài và lõi trong

"Chúng tôi tin rằng silicon là một yếu tố chủ yếu - khoảng 5% (phần lõi trong của Trái Đất) theo trọng lượng có thể là silic hòa vào trong hợp kim sắt-niken" nhà nghiên cứu Eiji Ohtani, giáo sư về thạch học và địa vật lý tại Đại học Tohoku, cho biết.

Khoảng 1,5 tỷ năm trước, Trái Đất có phần lõi nóng đang mất nhiệt mạnh mẽ một cách khó hiểu. Tiếp đó, sau khi đã nguội tới mức độ vừa phải, một phần hóa rắn (phần lõi trong của Trái đất) và chìm xuống phần còn lại (phần lõi ngoài), kéo theo phần lớn sắt và nikel. Đó là quá trình lõi trong và lõi ngoài được hình thành.

Dựa trên hiểu biết về quá trình phong hoá và khảo sát địa chấn, chúng ta đã biết khá rõ về thành phần chủ yếu của từng lớp vỏ Trái đất, trong đó có cả lõi trong. Để có được sự cân bằng các nguyên tố Trái Đất thể hiện ở các lớp phía trên, lớp lõi phải có 85% sắt và 10% nikel. Điều đó có nghĩa rằng 5% còn lại vẫn còn bỏ ngỏ cho bất kỳ ai có thể đưa ra một giả thuyết đủ sức thuyết phục. Một số ứng cử viên được đưa ra bao gồm oxy, silic và lưu huỳnh.

Nguyên tố silic ở dạng nguyên chất

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng thiết bị thí nghiệm để tái tạo chính những điều kiện áp suất và nhiệt độ có thể thấy trong lõi Trái Đất. Điều kiện đó là 5.400 độ C, nhiệt độ tương đương với bề mặt Mặt Trời và 3,6 triệu lần áp suất bề mặt Trái Đất.

Bằng cách thêm silic vào hỗn hợp mô phỏng lõi có chứa sắt và nikel, họ phát hiện ra rằng họ có thể tái tạo các vật liệu tương tự như được dự đoán bởi các khảo sát địa chấn trước đó. Còn nhiều công việc hơn nữa cần phải làm vì các yếu tố khác (đặc biệt là oxy) vẫn chưa được loại trừ hoàn toàn, nhưng có vẻ như silic là nguyên tố mà họ đang tìm kiếm.

Lớp lõi trong có đường kinh 2.440 km, kích thước gần với Diêm Vương Tinh. Các tương tác của nó với lớp lõi ngoài hỗn loạn tạo ra một lớp từ trường bảo vệ sự sống. Vì vậy, sẽ rất hữu ích khi chúng ta hiểu biết nhiều hơn về nó, và nghiên cứu này đã đóng góp việc giải đáp một bí ẩn lâu dài.

Theo IFL Science