Đáy của một đại dương cổ đại đang bao quanh lõi Trái Đất ở độ sâu 3219 km, chứa những ngọn núi 'ngầm' cao gấp 5 lần đỉnh Everest

Sử dụng dữ liệu địa chấn thu được ở Nam Cực trong 3 năm qua, một nhóm nghiên cứu kết luận một đáy đại dương cổ đã di chuyển về phía tâm Trái Đất vào thời điểm cách đây hàng triệu năm. Kết quả, đáy đại dương này đã dừng lại dưới dạng một lớp vỏ tương đối mỏng, bao quanh lõi của hành tinh.

Nhóm nghiên cứu cho biết, phát hiện này có thể tác động tới những gì con người đã biết về cách nhiệt độ thoát ra khỏi lõi, hay cách các vật chất đại dương có thể quay trở lại bề mặt thông qua các vụ phun trào núi lửa.

Khi nhà địa chất học Samantha Hansen và nhóm của cô từ Đại học Alabama (Mỹ) thiết lập 15 máy đo địa chấn ở Nam Cực vào năm 2012, họ quan tâm đến việc tận dụng sóng từ các trận động đất trên khắp Trái Đất để ghi lại hình ảnh những ngọn núi bị chôn vùi phần lớn dưới lớp băng.

Mặc dù mục đích nghiên cứu ban đầu của nhóm đã có thành quả sau hơn 3 năm, dữ liệu thu được trong quá trình khảo sát cũng hé lộ thêm một số điều khác thường bên trong lõi của Trái Đất.

Cụ thể, dữ liệu thu được từ sóng từ cho thấy những năng lượng bất thường xuất hiện sau khi sóng từ các trận động đất đi qua ranh giới lõi-lớp phủ (CMB). Điều này khiến Hansen và các đồng nghiệp tiến hành điều tra thêm.

Theo đó, CMB nằm ở độ sâu 2.000 dặm (3.219 km) bên dưới bề mặt Trái đất. Ở độ sâu này, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng sóng địa chấn chậm lại khi chúng chạm vào một vùng vật chất 'kì lạ', vốn có độ dày chỉ khoảng từ 3 đến 25 dặm (40km). Khu vực này được nhóm nghiên cứu gọi là vùng vận tốc cực thấp (ULVZ), tức sóng địa chấn bị chậm lại khi đi qua.

Xét về cấu tạo của hành tinh, độ dày của vùng vật chất này khá bất thường, mỏng hơn rất nhiều so với các lớp vỏ khác. Bản thân độ dày của nơi này cũng không nhất quán và có sự cao thấp khác nhau, thay đổi từ vài km đến 10 km.

Điều này cho thấy, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra sự tồn tại ở một vài ngọn núi ở lõi Trái Đất, với độ cao gấp tới 5 lần đỉnh Everest – ngọn núi cao nhất trên Trái Đất hiện nay tính từ mặt nước biển, theo Edward Garnero, giáo sư ở Trường Khoa học và Khám phá vũ trụ tại Đại học Arizona, người cũng tham gia nghiên cứu trong dự án.

Cách thức mà sóng địa chấn chậm lại khi chúng va chạm với ULVZ đã khiến các nhà nghiên cứu kết luận đáng ngạc nhiên. Theo đó, khu vực này có thể chứa vật chất đáy đại dương cổ đại đã bị 'lắng đọng' xuống lớp phủ của Trái đất trong hàng trăm triệu năm.

Do có đặc tính đặc hơn cả loại đá lỏng vốn tạo thành lớp phủ Trái Đất, loại vật chất này khiến sóng địa chấn bị chậm lại khi xuyên qua.

Đáng chú ý, dữ liệu từ nghiên cứu cũng cho thấy, ULVZ trải dài và bao phủ toàn bộ lõi Trái Đất, thay vì chỉ tập trung tại một khu vực nhất định.

"Các cuộc thăm dò địa chấn như của chúng tôi cung cấp hình ảnh có độ phân giải cao nhất về cấu trúc bên trong hành tinh của chúng ta, cho thấy cấu trúc này phức tạp hơn rất nhiều so với những gì chúng ta từng nghĩ. Nghiên cứu cũng cung cấp các kết nối quan trọng giữa các cấu trúc nông và sâu của Trái Đất, cũng như các quá trình vận động của hành tinh chúng ta", nhóm nghiên cứu cho biết.

Nhóm đã công bố kết quả nghiên cứu hôm 5/4 trên tạp chí Science Advances.

Tham khảo News Atlas