Bằng chứng cho thấy có cả một đại dương nằm sâu bên trong lòng Trái Đất

Điều này khiến chúng ta liên tưởng tới một chương trong tiểu thuyết “Du hành vào tâm Trái Đất”, nhưng phát hiện về cấu tạo một loại đá quý cực kì hiếm đã khiến các nhà nghiên cứu tin rằng có cả đại dương bên dưới mặt đất hàng trăm dặm.

Loại đá hiếm này có tên là ringwoodite, được tạo ra khi olivine, một loại vật liệu thường gặp bên dưới vỏ Trái Đất, bị nén dưới áp suất lớn; khi gặp môi trường áp suất thấp hơn, nó lại biến thành olivine. Loại đá này đã được tìm thấy trong các mảnh thiên thạch cũng như được tổng hợp trong phòng thí nghiệm, nhưng cho tới giờ mới được phát hiện trong lớp nhân Trái Đất.

Bằng chứng cho sự tồn tại của đại dương dưới lòng đất - mảnh ringwoodite được tìm thấy bên trong khối đá tinh thể nâu này

Chuyên gia đá tinh thể Graham Pearson thuộc Đại học Alberta tình cơ có được một mảnh đá 3mm màu nâu, có vẻ không có giá trị, được tìm thấy tại Mato Grosso, Brazil khi ông đang nghiên cứu một loại khoáng chất khác. Bên trong mảnh đá này, ông và các đồng nghiệp đã tìm thấy ringwoodite – và họ phát hiện 1.5% khối lượng ringwoodite là nước. Họ đã đăng kết quả phát hiện này trong tạp chí Nature.

Phần nước này phải có cách nào mới chui vào đây được, và qua các phân tích về độ sâu và thành phần nước, Pearson cho rằng có nước ở sâu trong lòng Trái Đất – có rất nhiều là đằng khác.

Phát hiện này “xác nhận phỏng đoán từ các thí nghiệm về áp suất cao rằng có nguồn nước lớn ngang tất cả các đại dương trên mặt đất cộng lại ẩn sâu trong lòng đất”, theo một nghiên cứu dựa trên phát hiện trên bởi Hans Keppler, Đại học Bayreuth, Đức.

Lớp vỏ Trái đất, bao gồm cả các phần sâu nhất của biển cả, dày tới 100 km. Dưới lớp vỏ, lớp phủ trên dày khoảng 300 km. Giữa lớp này và lớp phủ dưới là nơi mà mảnh ringwoodite được tìm thấy – trong một bề mặt sâu khoảng 410 – 660 km bên dưới vỏ trái đất, hay còn được gọi là “vùng chuyển giao”.

Các nhà khoa học lâu nay đã tranh cãi về việc “vùng chuyển giao” chính xác là gì. Tất cả chúng ta biết là lớp phủ trên có cấu tạo từ olivine, và, như Keppler cho biết, các nhà khoa học từ lâu đã tin rằng Trái Đất còn có cách nguồn nước ngầm sâu bên dưới lớp vỏ. Nhưng họ không chắc chắn rằng liệu nước tồn tại ở độ sâu này. Trong khi một số cho rằng hầu hết nước biển có nguồn gốc là từ vùng chuyển giao này, một số cho rằng rất có thể nơi đây không hề có nước.

Phát hiện từ Pearson thay đổi mọi thứ. Trong bài báo cáo, ông chỉ ra có hai giả thuyết cho việc có nước trong ringwoodite.

“Một giả thuyết là, nước bên trong ringwoodite phản ánh nguồn gốc của một chất lỏng có khả năng hình thành tinh thể đá. Trong giả thuyết này, chất lỏng này hẳn phải có xuất xứ từ chính vùng chuyển giao, vì không có bằng chứng nào cho thấy lớp phủ trên có lượng nước phù hợp.” Theo Pearson. Tóm lại, áp suất cao và cấu tạo địa chất tại độ sâu này tạo ra nước.

Nói cách nào, thì điều này có nghĩa là có rất nhiều nước tại vùng chuyển giao. Các giả thiết chỉ ra rằng vùng chuyển giao này có chứa nước.

“Hoặc, đá ringwoodite giống như ngọc trai, nó đã có ở đó trước khi bị bao bọc bởi lớp đá tinh thể và thành phần nước phản ánh môi trường vùng chuyển giao.” Trong giả thuyết này, nước và ringwoodite đã có sẵn ở đó, và ringwoodite đã hấp thụ một phần nước. Nói cách nào, thì điều này có nghĩa là có rất nhiều nước tại vùng chuyển giao. “Cả hai giả thiết chỉ ra rằng vùng chuyển giao này có chứa nước.”

Vậy, tại sao một mảnh ringwoodite nằm 410 dặm bên dưới bề mặt Trái Đất lại có mặt tại Brazil? Theo Keppler – và việc Pearson lúc đó đang đi tìm đá núi lửa – cho thấy rằng có một hiện tượng địa chất, có thể là núi lửa phun trào, đã đưa mảnh đá này lên tới mặt đất. Rất may mắn là Pearson đã có thể phân tích nó trước khi nó bị áp suất thấp biến thành dạng gốc.

“Phát hiện này hẳn là một sự tình cờ may mắn, giống như bao phát hiện khoa học khác.” Pearson nói. Chúng ta có thể mơ tưởng một chút và tưởng tượng về một đại dương bên dưới lòng đất, nơi các sinh vật kì bí tồn tại.