Lõi Trái đất đang phát triển 'lệch hướng' nhưng các nhà khoa học không biết tại sao

Các nhà khoa học phát hiện lõi Trái đất đang phát triển "lệch hướng", với các tinh thể sắt mới hình thành ở phía đông của lõi nhanh hơn ở phía tây. Điều này có nghĩa là phần lõi đang mất nhiệt nhanh hơn dưới Indonesia so với dưới Brazil.

Một nghiên cứu mới cho thấy lõi rắn bên trong của Trái đất có thể đang phát triển theo mô hình lệch.

Theo Space, có một bí ẩn đang hình thành ở lõi Trái đất. Các nhà khoa học chỉ có thể nhìn thấy điều đó khi họ nghiên cứu các sóng địa chấn (chấn động dưới lòng đất do động đất tạo ra) đi qua phần lõi sắt rắn ở trung tâm Trái đất.

Vì lý do nào đó, sóng địa chấn di chuyển qua lõi Trái đất nhanh hơn đáng kể khi chúng di chuyển giữa cực bắc và cực nam so với khi chúng di chuyển qua đường xích đạo.

Các nhà nghiên cứu đã biết về sự khác biệt này - được gọi là dị hướng địa chấn - trong nhiều thập kỷ nhưng không thể đưa ra lời giải thích phù hợp.

Giờ đây, bằng cách sử dụng các mô phỏng máy tính về sự phát triển của lõi Trái đất trong một tỷ năm qua, một nghiên cứu mới trên tạp chí Nature Geoscience vào ngày 3/6 đã đưa ra một lời giải thích có vẻ hợp lý rằng: Mỗi năm, từng chút một, lõi bên trong Trái đất đang phát triển trong một "mô hình lệch", với các tinh thể sắt mới hình thành ở phía đông của lõi nhanh hơn ở phía tây.

Mô hình của nhóm nghiên cứu về việc lõi bên trong của Trái đất phát triển nhanh hơn ở phía đông (bên trái) của nó so với phía tây.

Tác giả chính của nghiên cứu, Daniel Frost, nhà địa chấn học tại Đại học California, Berkeley nói với Live Science rằng: “Sự chuyển động của sắt lỏng trong lõi bên ngoài mang nhiệt ra khỏi lõi bên trong, khiến nó bị đóng băng. Điều này có nghĩa là lõi bên ngoài nhận được nhiều nhiệt từ phía đông (thuộc Indonesia) hơn là phía tây (thuộc Brazil)".

Theo ông Frost, để hình dung sự phát triển lệch hướng này trong lõi Trái đất, hãy tưởng tượng một thân cây với các vòng tăng trưởng tỏa ra từ một điểm trung tâm. Theo đó, các vòng tăng trưởng nằm cách xa nhau hơn ở phía đông của cây và gần nhau hơn ở phía tây. Một mặt cắt của lõi bên trong Trái đất có thể trông tương tự như vậy.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cho biết, sự phát triển không đối xứng này không có nghĩa là bản thân lõi Trái đất ở bên trong bị sai lệch hoặc có nguy cơ trở nên mất cân bằng.

Trung bình, bán kính của lõi bên trong Trái đất được cho là tăng đều khoảng 1 milimet mỗi năm. Lực hấp dẫn chỉnh sự phát triển lệch hướng của lõi Trái đất ở phía đông bằng cách đẩy các tinh thể mới về phía tây. Tại đây, các tinh thể tụ lại thành cấu trúc mạng tinh thể trải dài theo trục bắc nam của lõi.

Các cấu trúc tinh thể này, thẳng hàng song song với các cực của Trái đất cho phép sóng địa chấn di chuyển nhanh hơn nhanh hơn đáng kể khi chúng di chuyển giữa cực bắc và cực nam so với khi chúng di chuyển qua đường xích đạo.

Một câu hỏi được đặt ra là điều gì gây ra sự mất cân bằng trong lõi phía trong? Ông Frost cho biết, thật khó để trả lời câu hỏi này một cách chắc chắn. Nhưng theo ông, các mảng kiến tạo có thể là một phần nguyên nhân. Khi các mảng kiến tạo lạnh lặn sâu xuống dưới bề mặt Trái đất tại các đới hút chìm (nơi một mảng chìm xuống dưới mảng khác), chúng làm nguội lớp phủ bên dưới. Tuy nhiên, liệu điều này có thể tác động đến lõi bên trong Trái đất hay không vẫn còn là một chủ đề gây tranh cãi, ông Frost nói.

Một câu hỏi khác khiến các nhà khoa học "đau đầu" là liệu sự nguội đi lệch hướng trong lõi Trái đất có thể ảnh hưởng đến từ trường của Trái đất hay không. Từ trường được cung cấp bởi sự chuyển động của sắt lỏng trong lõi bên ngoài; chuyển động của sắt lỏng được cung cấp năng lượng bởi nhiệt mất đi từ lõi bên trong. Nếu lõi bên trong mất nhiều nhiệt hơn ở phía đông so với phía tây, thì lõi bên ngoài cũng sẽ di chuyển nhiều hơn về phía đông, ông Frost nói.

"Câu hỏi đặt ra là điều này có làm thay đổi cường độ của từ trường không?", ông Frost đặt câu hỏi và cho biết thêm rằng, ông đang làm việc cùng với một nhóm các nhà nghiên cứu khác để đi tìm câu trả lời.