Một nghiên cứu mới từ Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ tại Zurich (ETH Zurich) đã làm sáng tỏ một trong những bí ẩn lớn nhất về cấu trúc sâu của Trái Đất. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng ở độ sâu khoảng 2.700-3.000 km dưới bề mặt Trái Đất tồn tại một khối đá rắn khổng lồ đang di chuyển chậm.
Khám phá mới về lớp D bí ẩn
Lớp D là một vùng bất thường gần ranh giới giữa lớp phủ và lõi Trái Đất, đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ. Nằm cách bề mặt Trái Đất khoảng 2.700 km, vùng này thách thức các lý thuyết về cấu trúc hành tinh của chúng ta.
[Phát hiện cấu trúc lạ đang di chuyển sâu dưới lòng đất – Ảnh 1 align=”aligncenter” width=”650″]
Minh họa cấu trúc rắn bí ẩn[/caption]
Lớp D được phát hiện nhờ sự tăng tốc của sóng địa chấn khi đi qua nó, cho thấy vật liệu của lớp này khác biệt với thành phần đá nóng chảy chủ yếu của lớp phủ.
Cách đây hai thập kỷ, nhà khoáng vật thực nghiệm Motohiko Murakami của ETH Zurich đã phát hiện ra rằng perovskite, khoáng chất chính trong lớp phủ dưới của Trái Đất, chuyển đổi thành một khoáng chất mới gọi là “hậu perovskite” gần lớp D, dưới áp suất và nhiệt độ cực đoan.
GS Murakami cho rằng sự thay đổi này giải thích cho sự gia tốc kỳ lạ của sóng địa chấn. Tuy nhiên, một nghiên cứu năm 2007 cho thấy điều này chưa đủ để giải thích bất thường của sóng địa chấn.
Trong nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment, GS Murakami và các cộng sự đã sử dụng một mô hình máy tính để phá giải bí ẩn này.
Họ nhận ra rằng độ cứng của khoáng chất hậu perovskite thay đổi tùy thuộc vào hướng của các tinh thể. Chỉ khi tất cả các tinh thể của khoáng chất nằm theo cùng một hướng thì sóng địa chấn mới tăng tốc như thế.
Để giữ hướng ổn định, cần có một khối rắn. Theo các tác giả, khối rắn này đã di chuyển rất chậm trong lòng Trái Đất.
Kiến thức mới này cho phép các nhà nghiên cứu bắt đầu lập bản đồ các dòng chảy ở phần sâu nhất bên trong Trái Đất và từ đó hình dung được động cơ vô hình thúc đẩy núi lửa, sự dịch chuyển của các mảng kiến tạo và thậm chí có thể là cả từ trường của Trái Đất.