Các nhà khoa học vừa phát hiện rằng lõi trong của Trái đất đang thay đổi hình dạng.
Khám phá này giải quyết một tranh cãi kéo dài về những gì đang diễn ra tại trung tâm Trái đất - nơi từ lâu được cho là ở dạng rắn và không thể biến dạng. Đồng thời, phát hiện này cũng đặt ra những câu hỏi mới về cách mà các thay đổi ở lõi có thể ảnh hưởng đến độ dài của một ngày (24 giờ), đến từ trường Trái đất và nhiều yếu tố khác.
 |
Hình minh họa. Nguồn: Alamy |
"Sau nhiều thập kỷ nghiên cứu và tranh luận, chúng ta đang dần có được bức tranh ngày càng rõ nét hơn về sự biến đổi của lõi trong," nhà địa chấn học Xiaodong Song tại Đại học Bắc Kinh (Bắc Kinh, Trung Quốc), người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết.
Các nhà nghiên cứu đi đến phát hiện này nhờ phân tích cách các sóng địa chấn trong các trận động đất truyền từ quần đảo South Sandwich ở Nam Đại Tây Dương đến các trạm đo địa chấn ở Alaska và Canada, ở phía bên kia của hành tinh. Hình dạng (hay dạng sóng) của một số tín hiệu địa chấn đã thay đổi trong giai đoạn từ năm 2004 đến 2008. Theo các nhà khoa học, những biến đổi đó xảy ra vì sóng địa chấn đã đi xuyên qua lõi trong của Trái đất, nơi đang thay đổi hình dạng.
"Lần đầu tiên chúng ta thấy dấu hiệu cho thấy lõi trong đang biến dạng," John Vidale - nhà địa chấn học tại Đại học Nam California, Los Angeles, chia sẻ. Ông và các cộng sự công bố phát hiện này trên tạp chí Nature Geoscience.
Lõi trong của Trái đất được bao bọc bởi lõi ngoài, với ranh giới giữa chúng nằm ở độ sâu khoảng 5.100 km dưới bề mặt Trái đất, và được coi là một vùng đầy bí ẩn.
Các nghiên cứu địa chấn trước đây cho thấy lõi trong là kim loại ở dạng rắn và nó quay bên trong lớp lõi ngoài siêu nóng ở dạng lỏng, phần lớn cũng là kim loại, bao gồm sắt và niken. Các nhà nghiên cứu đã theo dõi tốc độ quay nhanh hơn hoặc chậm đi của lõi trong theo thời gian, và phát hiện nó quay với tốc độ hơi khác một chút so với phần còn lại của Trái đất.
Một số nhà khoa học đề xuất rằng những thay đổi trong tín hiệu địa chấn đi xuyên qua Trái đất không phải do sự thay đổi trong tốc độ quay của lõi trong, mà có thể do những biến đổi vật lý ở ranh giới giữa lõi trong và lõi ngoài. Nghiên cứu mới gợi ý rằng cả hai giả thuyết đều đúng. Nhiều biến đổi trong dạng sóng của các trận động đất ở quần đảo South Sandwich có thể quy về sự thay đổi tốc độ quay của lõi trong, Vidale cho biết. Nhưng cũng có khả năng các biến dạng khác là do ranh giới giữa lõi trong và lõi ngoài bị biến đổi, với một số vùng phình ra.
Nghiên cứu này góp phần làm sáng tỏ sự biến động thường xuyên bên trong Trái đất. Lõi trong phát triển chậm rãi theo thời gian, khi sắt từ lõi ngoài kết tinh vào nó. Quá trình này làm khuấy động lõi ngoài, vốn có chức năng duy trì từ trường của Trái đất. Những biến đổi trong chuyển động quay của lõi trong cũng có thể ảnh hưởng đến độ dài một ngày của chúng ta.
"Lý tưởng nhất là chúng ta liên kết tất cả các quan sát này lại với nhau," để giải mã phần sâu của Trái đất, Vidale nói.
Nguồn:
https://www.nature.com/articles/s41561-025-01642-2
Ngọc Đỗ - Phạm Nhất