Bí mật về nguyên tố trong lòng Trái đất

Các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm ở viện công nghệ California đã tái tạo lại được những điều kiện khắc nghiệt bên trong nhân Trái đất, tạo tiền đề tìm hiểu sự hình thành Trái đất cũng như cách hoạt động của từ trường trên hành tinh của chúng ta.

Theo Daily Mail, nhiều năm qua các nhà khoa học đều biết rằng sắt là nguyên tố chính trong nhân trái đất nhưng đến nay chúng ta vẫn chưa hiểu nguyên tố này sẽ như thế nào khi bị nén dưới áp suất khủng khiếp bên trong lòng Trái đất. Hiểu được những gì đang diễn ra trong nhân Trái đất sẽ giúp các nhà khoa học hiểu được cách Trái đất hình thành và tại sao từ trường Trái đất lại hoạt động như hiện nay.

Nghiên cứu nguyên tố sắt trong nhân Trái đất sẽ giúp chúng ta hiểu
thêm về sự hình thành cũng như hoạt động của từ trường Trái đất.

Jennifer Jackson, giáo sư tại học viện California cho biết việc xem xét cẩn thận thuộc tính của sắt là rất quan trọng trong việc tìm hiểu hoạt động của nhân trái đất. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một cái đe bằng kim cương để nén một mẩu sắt nhỏ với áp lực bằng 17 triệu lần áp lực chúng ta có thể cảm nhận được trên Trái đất, sau đó sử dụng tia X để đo những rung chấn của chúng và so sánh với kết quả những rung chấn trong tâm Trái đất. Kết quả cho thấy trong nhân Trái đất, sắt tan chảy ở 5500 độ C và điều này giúp chúng ta biết được ngoài sắt ra còn những nguyên tố nào có trong nhân Trái đất cũng như thuyết dynamo đã tạo ra từ trường như thế nào.

Từ thí nghiệm trên, nhóm nghiên cứu đã tiến gần hơn đến việc ước lượng nhiệt độ nóng chảy của sắt tại ranh giới của lớp nhân cứng bên trong và lớp nhân lỏng bên ngoài của trái đất là khoảng 5800 độ Kelvin. Bằng cách so sánh tỷ trọng của sắt trong phòng thí nghiệm có cùng mức áp suất và điều kiện nhiệt độ với tỷ trọng nhân Trái đất, họ phát hiện thấy sắt tại ranh giới của 2 lớp nhân này có tỷ trọng hơn 5,5% so với lớp nhân cứng bên trong. Giáo sư Jackson cho biết với những dữ liệu mới về nguyên tố sắt, sẽ còn có nhiều cuộc thảo luận hơn về nhân Trái đất và chúng ta cũng sẽ thu hẹp dần số lượng tạp chất cần thiết để tạo nên hiệu ứng dynamo, 1 hiệu ứng giúp duy trì từ trường của Trái đất bắt nguồn từ nhân Trái đất. Hai nguyên tố nhẹ là silicon và khí oxi có thể tồn tại trong nhân trái đất, nhưng vẫn chưa có một nghiên cứu chi tiết nào về vấn đề này. Và đó là lí do để mở rộng phạm vi cuộc nghiên cứu này.