Các nhà khoa học 'vén màn' bí mật lõi Trái Đất

Dựa trên chuyển động của sóng địa chấn từ các trận động đất lớn, các nhà nghiên cứu Australia đã xác nhận sự tồn tại của một cấu trúc riêng biệt bên trong lõi Trái Đất - một quả cầu hợp kim sắt niken đặc có sức nóng khủng khiếp với đường kính 1.350 km.

Bên trong lõi Trái Đất là một quả cầu hợp kim sắt niken đặc có sức nóng lên tới 6.000 độ C. Ảnh minh họa: Getty Images

Thực chất, lõi kim loại bên trong này, từng được phát hiện vào những năm 1930, cũng dựa trên sóng địa chấn truyền qua Trái Đất.

Về cơ bản, đường kính Trái Đất rộng khoảng 12.750 km. Cấu trúc bên trong của hành tinh bao gồm bốn lớp: lớp vỏ đá bên ngoài, sau đó là lớp phủ đá, lõi bên ngoài làm bằng magma và lõi trong cùng rắn chắc. Năm 2002, các nhà khoa học từng cho rằng ẩn trong lõi Trái Đất này là một phần trong cùng tách biệt với phần còn lại.

Động đất giải phóng sóng địa chấn có thể làm lộ ra các đường viền của cấu trúc bên trong dựa trên hình dạng thay đổi của sóng. Cho đến nay, các nhà khoa học đã có thể phát hiện những sóng này nảy tới hai lần, từ một bên của Trái Đất sang bên kia và sau đó quay trở lại.

Nhà địa chấn học Pham Thanh Son, hiện làm việc tại Đại học Quốc gia Australia ở Canberra - tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications, cho biết: “Chúng tôi đã phân tích các bản ghi kỹ thuật số về chuyển động của mặt đất, hay còn gọi là địa chấn, từ các trận động đất lớn trong thập kỷ qua. Nghiên cứu của chúng tôi có thể thực hiện được nhờ sự mở rộng chưa từng thấy của các mạng lưới địa chấn toàn cầu, đặc biệt là các mạng lưới dày đặc ở Mỹ, bán đảo Alaska và dãy núi Alps ở châu Âu”.

Mặc dù nhiệt độ cả lớp vỏ bên ngoài của lõi Trái Đất và quả cầu trong đủ cao đến mức nóng chảy kim loại nhưng áp suất lớn ở tâm Trái Đất đã khiến quả cầu hợp kim sắt-niken này cô đặc ở trạng thái rắn.

"Lõi trong cùng ở trong Trái Đất giống như một hành tinh bên trong hành tinh vậy. Nó ở dạng hình cầu đặc, có kích thước xấp xỉ sao Diêm Vương và nhỏ hơn một chút so với Mặt Trăng", đồng tác giả nghiên cứu nhà địa vật lý Hrvoje Tkalčić của Đại học Quốc gia Australia chỉ ra.

"Nếu bằng cách nào đó chúng ta có thể phá hủy Trái Đất bằng cách loại bỏ lớp phủ và lõi lỏng bên ngoài, thì lõi bên trong sẽ hiện ra và phát sáng như một ngôi sao. Nhiệt độ của nó ước tính vào khoảng 5.500-6.000 độ C, tương tự như nhiệt độ bề mặt của Mặt Trời”, ông Tkalčić nói.

Theo Nhà địa chấn học Pham Thanh Son, khi lõi bên trong phát triển, quá trình hóa rắn giải phóng nhiệt và ánh sáng dẫn đến hiện tượng đối lưu ở lõi chất lỏng bên ngoài, tạo ra địa từ trường của Trái Đất. Với từ trường này, sự sống trên Trái Đất được bảo vệ khỏi các tia vũ trụ có hại và bầu khí quyển được giữ lại.