thuha19051234
Pearl
Theo một nghiên cứu mới nhất gần đây, phần lõi bên trong của Trái đất có thể chứa đầy một chất kỳ lạ, không phải thể rắn hay thể lỏng.
Suốt hơn nửa thế kỷ qua, các nhà khoa học tin rằng trong nơi sâu nhất ở tâm Trái Đất, chứa một lõi bên ngoài nóng chảy bao quanh quả cầu được nén dày đặc bằng hợp kim sắt rắn. Nhưng nghiên cứu mới được công bố vào đầu tháng 2 này đã cung cấp một cái nhìn sâu sắc hiếm có về cấu trúc bên trong - cho thấy nó kỳ lạ hơn nhiều so với những gì mà chúng ta suy nghĩ trước đây.
Hình ảnh mô phỏng trên máy tính cho thấy lõi Trái Đất rất nóng và áp suất cao, có thể tồn tại một cái được gọi là trạng thái superrionic (có thể hiểu là trạng thái siêu dương, siêu bền) - một hỗn hợp hỗn loạn của các phân tử hydro, oxy và carbon, liên tục chuyển động qua một mạng lưới sắt giống như lưới.
Các nhà nghiên cứu viết rằng "Chúng tôi nhận thấy rằng hydro, oxy và carbon trong sắt được đóng gói hình lục giác, chuyển sang trạng thái superrionic trong điều kiện lõi bên trong. Nó cho thấy hệ số khuếch tán cao giống như chất lỏng. Lõi bên trong có thể ở trạng thái superrionic thay vì trạng thái rắn bình thường."
Lõi hành tinh phải chịu áp lực nghiền nát, nhiệt độ nóng được ví như có thể thiêu đốt của bề mặt mặt trời. Những gì ẩn chứa bên trong từ lâu đã trở thành chủ đề được các nhà khoa học hay nhiều tác giả khoa học viễn tưởng suy đoán và tranh luận. Kể từ những năm 1950, những tiến bộ trong lĩnh vực nghiên cứu các sóng địa chấn do động đất tạo ra đã cho phép khoa học đưa ra những phỏng đoán tinh tế, có phần chi tiết hơn về những gì bên trong trái tim của hành tinh. Tuy nhiên, tính đến cả thời điểm ngày nay, bức tranh vẫn chưa rõ ràng.
Năm 1921, một nghiên cứu về cách di chuyển của một loại sóng địa chấn được gọi là sóng cắt (sóng "s") đi qua bên trong hành tinh tiết lộ rằng, lõi bên trong của Trái Đất không phải là sắt rắn như nhiều người vẫn tin. Thay vào đó, là các trạng thái khác nhau của những một loại vật liệu "mềm" hơn, bao gồm hợp kim sắt của các nguyên tử sắt và các nguyên tố nhẹ hơn, chẳng hạn như oxy hoặc carbon.
Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn rằng thứ hỗn hợp này gồm những gì. Việc tiếp cận lõi bằng tàu thăm dò gần như là điều không thể, cho nên họ đã chuyển sang phương pháp mô phỏng - biên dịch dữ liệu địa chấn - để đưa nó vào một chương trình máy tính tiên tiến. Nó được thiết kế cho mục đích tái tạo tác động của áp suất và nhiệt độ cực cao của lõi đối với một loại có khả năng các nguyên tố cốt lõi bao gồm: sắt, hydro, oxy và carbon.
Trong dạng chất rắn thông thường, các nguyên tử tự sắp xếp thành các lưới có đặc điểm lặp lại, nhưng các mô phỏng cốt lõi cho thấy trong lõi Trái Đất, các nguyên tử sẽ được biến đổi thành một hợp kim siêu bền - một cấu trúc gồm các nguyên tử sắt mà xung quanh đó các nguyên tố khác được điều khiển bởi những dòng đối lưu mạnh mẽ khác.
Yu He, nhà địa vật lý tại Học viện Khoa học Trung Quốc, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho rằng đầy là điều khá bất thường. "Sự đông đặc của sắt ở ranh giới lõi bên trong không làm thay đổi tính linh động của các phần tử ánh sáng này. Sự đối lưu của các phần tử ánh sáng diễn ra liên tục trong lõi bên trong".
Nếu những hình ảnh mô phỏng này phù hợp với thực tế thì sự xoay chuyển liên tục của các vật liệu siêu mềm dẻo này có thể giúp giải thích tại sao cấu trúc của lõi bên trong Trái Đất dường như thay đổi rất nhiều theo thời gian, thậm chí cả cách tạo ra dòng các đối lưu mạnh mẽ chịu trách nhiệm tạo ra từ trường Trái Đất cũng có sự thay đổi đó. Tuy nhiên, trước hết, mô hình này phải được chứng minh.
Hrvoje Tkalčić, người đứng đầu địa chấn học và địa vật lý toán học tại Úc Đại học ở Canberra nói rằng "Chúng tôi sẽ phải đợi cho đến khi bối cảnh thử nghiệm trở nên chín muồi để tái tạo các điều kiện cốt lõi bên trong và xem xét kỹ lưỡng các mô hình được đề xuất. Sau đó, chúng tôi sẽ xem mô hình nào là vật lý. Trong khi đó, địa chấn học toàn cầu đang có nhiều tiến bộ, với nhiều đầu dò địa chấn nhanh chóng được cung cấp và chúng tôi hy vọng sẽ hạn chế một số thông số chính xác định mô hình địa vật lý của lõi bên trong trong thập kỷ tới."
Nguồn Livescience
Suốt hơn nửa thế kỷ qua, các nhà khoa học tin rằng trong nơi sâu nhất ở tâm Trái Đất, chứa một lõi bên ngoài nóng chảy bao quanh quả cầu được nén dày đặc bằng hợp kim sắt rắn. Nhưng nghiên cứu mới được công bố vào đầu tháng 2 này đã cung cấp một cái nhìn sâu sắc hiếm có về cấu trúc bên trong - cho thấy nó kỳ lạ hơn nhiều so với những gì mà chúng ta suy nghĩ trước đây.
Hình ảnh mô phỏng trên máy tính cho thấy lõi Trái Đất rất nóng và áp suất cao, có thể tồn tại một cái được gọi là trạng thái superrionic (có thể hiểu là trạng thái siêu dương, siêu bền) - một hỗn hợp hỗn loạn của các phân tử hydro, oxy và carbon, liên tục chuyển động qua một mạng lưới sắt giống như lưới.
Các nhà nghiên cứu viết rằng "Chúng tôi nhận thấy rằng hydro, oxy và carbon trong sắt được đóng gói hình lục giác, chuyển sang trạng thái superrionic trong điều kiện lõi bên trong. Nó cho thấy hệ số khuếch tán cao giống như chất lỏng. Lõi bên trong có thể ở trạng thái superrionic thay vì trạng thái rắn bình thường."
Lõi hành tinh phải chịu áp lực nghiền nát, nhiệt độ nóng được ví như có thể thiêu đốt của bề mặt mặt trời. Những gì ẩn chứa bên trong từ lâu đã trở thành chủ đề được các nhà khoa học hay nhiều tác giả khoa học viễn tưởng suy đoán và tranh luận. Kể từ những năm 1950, những tiến bộ trong lĩnh vực nghiên cứu các sóng địa chấn do động đất tạo ra đã cho phép khoa học đưa ra những phỏng đoán tinh tế, có phần chi tiết hơn về những gì bên trong trái tim của hành tinh. Tuy nhiên, tính đến cả thời điểm ngày nay, bức tranh vẫn chưa rõ ràng.
Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn rằng thứ hỗn hợp này gồm những gì. Việc tiếp cận lõi bằng tàu thăm dò gần như là điều không thể, cho nên họ đã chuyển sang phương pháp mô phỏng - biên dịch dữ liệu địa chấn - để đưa nó vào một chương trình máy tính tiên tiến. Nó được thiết kế cho mục đích tái tạo tác động của áp suất và nhiệt độ cực cao của lõi đối với một loại có khả năng các nguyên tố cốt lõi bao gồm: sắt, hydro, oxy và carbon.
Trong dạng chất rắn thông thường, các nguyên tử tự sắp xếp thành các lưới có đặc điểm lặp lại, nhưng các mô phỏng cốt lõi cho thấy trong lõi Trái Đất, các nguyên tử sẽ được biến đổi thành một hợp kim siêu bền - một cấu trúc gồm các nguyên tử sắt mà xung quanh đó các nguyên tố khác được điều khiển bởi những dòng đối lưu mạnh mẽ khác.
Yu He, nhà địa vật lý tại Học viện Khoa học Trung Quốc, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho rằng đầy là điều khá bất thường. "Sự đông đặc của sắt ở ranh giới lõi bên trong không làm thay đổi tính linh động của các phần tử ánh sáng này. Sự đối lưu của các phần tử ánh sáng diễn ra liên tục trong lõi bên trong".
Nếu những hình ảnh mô phỏng này phù hợp với thực tế thì sự xoay chuyển liên tục của các vật liệu siêu mềm dẻo này có thể giúp giải thích tại sao cấu trúc của lõi bên trong Trái Đất dường như thay đổi rất nhiều theo thời gian, thậm chí cả cách tạo ra dòng các đối lưu mạnh mẽ chịu trách nhiệm tạo ra từ trường Trái Đất cũng có sự thay đổi đó. Tuy nhiên, trước hết, mô hình này phải được chứng minh.
Hrvoje Tkalčić, người đứng đầu địa chấn học và địa vật lý toán học tại Úc Đại học ở Canberra nói rằng "Chúng tôi sẽ phải đợi cho đến khi bối cảnh thử nghiệm trở nên chín muồi để tái tạo các điều kiện cốt lõi bên trong và xem xét kỹ lưỡng các mô hình được đề xuất. Sau đó, chúng tôi sẽ xem mô hình nào là vật lý. Trong khi đó, địa chấn học toàn cầu đang có nhiều tiến bộ, với nhiều đầu dò địa chấn nhanh chóng được cung cấp và chúng tôi hy vọng sẽ hạn chế một số thông số chính xác định mô hình địa vật lý của lõi bên trong trong thập kỷ tới."
Nguồn Livescience
