Khám phá bí ẩn về hai cấu trúc trồi ra từ lõi Trái đất

Mô hình của các nhà khoa học cho thấy các LLSVP có thể là kết quả của quá trình vật liệu từ lõi tràn lên, giải thích cấu trúc bất thường dưới đáy lớp phủ.

Một nghiên cứu được dẫn đầu bởi nhà địa động lực học Yoshinori Miyazaki từ Đại học Rutgers (Mỹ) đã đưa ra một giả thuyết mới rất hợp lý để giải thích cho 2 Vùng vận tốc cắt thấp khổng lồ (LLSVP) đang chìm ở dưới đáy lớp phủ Trái đất, tức lớp nằm giữa vỏ và lõi. Ảnh: Yoshinori Miyazaki.

LLSVP là vùng mà sóng địa chấn khi đi qua bị chậm lại bất thường, bởi chúng có thành phần khác biệt so với phần còn lại của lớp phủ. Các bản đồ 3D dựa trên sóng địa chấn cho thấy hành tinh xanh có 2 khối LLSVP có kích thước lớn hơn cả lục địa. Trong đó, một khối nằm bên dưới châu Phi và khối còn lại nằm bên dưới Thái Bình Dương. Ảnh: Sanne.cottaar via Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

Trước đây, một số giả thuyết về LLSVP được đưa ra, trong đó nổi tiếng nhất là quan điểm suy đoán chúng là 2 mảnh của Theia - hành tinh được cho là đã đâm vào Trái đất 4,5 tỉ năm trước và hợp nhất để tạo thành Trái đất ngày nay. Ảnh: Stock.

Một nghiên cứu gần đây cho thấy 2 khối LLSVP rất "già" và ổn định. Điều này phù hợp với lý thuyết về đại dương magma. Theo lý thuyết này, Trái đất là một khối cầu nóng chảy, nhão nhoẹt được bao phủ bởi một đại dương magma ngay sau khi hình thành. Khi đại dương này nguội đi, nó phân tách, với các vật chất nặng hơn tách ra và chìm xuống. Ảnh: ISTOCK / GETTY IMAGES PLUS / Utrecht University/ISTOCK / GETTY IMAGES PLUS / Utrecht University.

Để giả thuyết trên khả thi, Trái đất thuở cổ đại cần có các lớp đẹp, gọn gàng, được phân định rõ ràng giống như một chiếc bánh, với một lớp nằm trên ranh giới lõi - lớp phủ chứa một lượng ferropericlase (một loại khoáng vật phổ biến trong lớp phủ) đáng kể. Ảnh: scitechdaily.

Tuy nhiên, dữ liệu địa chấn cho thấy hàm lượng ferropericlase thấp hơn nhiều, cấu hình xếp chồng lộn xộn của các LLSVP cũng như ULVZ (vùng vận tốc cực thấp) không phù hợp với giả thuyết này. Ảnh: Sebastian Noe / ETH Zurich.

Trước bí ẩn này, tiến sĩ Miyazaki đã mô hình hóa các dữ liệu. Họ trộn lẫn các thành phần cơ bản của Trái đất và mô phỏng cách chúng nguội đi theo 2 kịch bản: Có và không có vật liệu bị rò rỉ từ vỏ hành tinh xanh. Ảnh: Vadim Sadovski/Shutterstock.

Các mô hình của nhóm nghiên cứu cho thấy không phải mọi nguyên tố đều nguội đi và kết tinh với cùng tốc độ. Khi lõi nguội đi và co lại dưới áp suất, các thành phần nhẹ hơn như magie oxit và silic dioxit kết tinh dễ dàng hơn sắt trong hỗn hợp, nổi lên và bị "xì" ra ngoài, hòa tan với vật liệu lớp phủ. Ảnh: earth.com.

Chúng chính là các LLSVP ngày nay, giống như các lục địa bí mật trồi lên từ lõi, với các ngọn núi vươn cao bên trong lớp phủ. Ảnh: Anotherhood via Getty Images.

Mời độc giả xem video: Đằng sau thành công của các nhà khoa học. Nguồn: VTV24.

Nguồn: https://khoahocdoisong.vn/kham-pha-bi-an-ve-hai-cau-truc-troi-ra-tu-loi-trai-dat-post2149071640.html