Lõi Trái Đất Có Thể Đảo Chiều Quay: Khám Phá Những Điều Đáng Ngạc Nhiên

Các nhà khoa học vừa công bố một nghiên cứu thú vị cho thấy rằng hiện tượng đảo chiều quay của lõi trong Trái đất có thể xảy ra chỉ trong vài thập kỷ tới. Điều này không chỉ là một phát hiện khoa học đơn thuần mà còn mở ra nhiều khả năng nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc của hành tinh chúng ta.

Vào thập niên 1990, nhóm nghiên cứu dưới sự dẫn dắt của Xiaodong Song tại Đại học Bắc Kinh, đã có những phát hiện đầu tiên về chuyển động độc lập của lõi trong. Họ phát hiện ra rằng lõi trong quay theo chiều từ tây sang đông, với tốc độ nhanh hơn một chút so với các lớp khác như lớp phủ và lớp vỏ. Chiều quay này được cho là bị chi phối bởi hiệu ứng điện từ và hấp dẫn từ lớp ngoài lỏng bao quanh cùng với sự tương tác từ lớp phủ.

Mô phỏng mặt cắt các lớp của Trái đất. (Ảnh: iStock)

Sau khi phát hiện ban đầu, vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết mà các nhà nghiên cứu muốn tìm hiểu rõ hơn về tốc độ quay của lõi trong. Để thực hiện điều này, Song cùng cộng sự Yi Yang đã thu thập thêm dữ liệu địa chấn trong một khoảng thời gian dài hơn để kiểm tra các mô hình khả thi. Nghiên cứu mới nhất của họ phân tích sóng địa chấn phát sinh từ các trận động đất tự nhiên từ những năm 1960. Họ nhận thấy rằng sóng địa chấn từ các trận động đất lặp lại thường có hình dạng tương tự nhau khi đến từ cùng một trạm, nhưng khi chúng tương tác với lõi trong, chúng biểu hiện những đặc điểm khác nhau.

Với sự phân tích sóng địa chấn, nhóm nghiên cứu đã có thể xác định mô hình quay của lõi trong trong suốt vài thập kỷ. Kết quả đã chỉ ra rằng lõi trong quay nhanh hơn so với lớp phủ và lớp vỏ từ những năm 1970 cho đến khoảng năm 2009. Đặc biệt, từ năm 2009 đến năm 2011, vòng quay dường như tạm ngừng, và sau đó lại có dấu hiệu đảo chiều. Những thay đổi này có thể được lý giải bằng các dao động diễn ra trong khoảng thời gian 70 năm.

Thực tế, Trái đất được cấu thành từ nhiều lớp khác nhau. Lớp bên ngoài cùng là lớp vỏ, chủ yếu là đá cứng với độ dày khác nhau giữa các khu vực, khoảng từ 32 đến 48 km ở lục địa và chỉ khoảng 6,4 km ở đại dương. Ngay bên dưới lớp vỏ là lớp phủ, dày khoảng 2.900 km, bao gồm vật liệu rắn và phần lớn là đá đặc hơn lớp vỏ.

Bên trong lớp phủ là lõi Trái đất, bao gồm lõi trong và lõi ngoài. Lõi ngoài là lớp dày khoảng 2.253 km, chủ yếu được hình thành từ sắt lỏng và nickel. Lõi trong nằm ở trung tâm Trái đất với đường kính khoảng 1.207 km, chủ yếu là sắt và một lượng nhỏ nickel cùng với các nguyên tố khác. Hai yếu tố tác động chính đến lõi trong là lực điện từ và trọng lực. Từ trường Trái đất, được tạo ra bởi chuyển động của chất lỏng trong lõi ngoài, khiến lõi trong quay. Bên cạnh đó, trọng lực giữa lõi trong và lớp phủ cũng có sự khác biệt đáng kể về tính chất vật lý.

Nhóm nghiên cứu nhận định rằng, “Nếu hai lực này không cân bằng, lõi trong sẽ tăng tốc hoặc giảm tốc.” Họ cũng nhấn mạnh chu kỳ dao động 70 năm của lõi trong có thể bị ảnh hưởng bởi cả hai lực điện từ và trọng lực. Tờ báo cũng khuyến cáo rằng, một số hạn chế trong nghiên cứu vẫn tồn tại, bao gồm cả thời gian dữ liệu địa chấn sẵn có còn hạn chế.