Nghiên cứu gần đây đã tiết lộ một khía cạnh thú vị về hành vi của lõi trong: nó chao đảo. Sự chao đảo hay dao động này không phải ngẫu nhiên mà tuân theo một mô hình cụ thể, xảy ra khoảng 8,5 năm một lần. (Ảnh: Flickr/Argonne National Laboratory)
Trái đất là một kỳ quan có nhiều lớp, giống như một chiếc bánh kem hình cầu. Ẩn sâu bên trong, ở trung tâm hành tinh của chúng ta, là lõi. Khu vực này bao gồm hai phần riêng biệt – lõi ngoài nóng chảy và hỗn loạn; và lõi trong gần như rắn – đóng vai trò then chốt trong các quá trình địa vật lý trên hành tinh của chúng ta…
Lõi trong, một quả cầu đặc chủ yếu bao gồm sắt và niken, có bán kính khoảng 1.200 km. Mặc dù nhiệt độ tại khu vực này nóng tới mức có thể hóa lỏng các nguyên tố cấu thành, nó vẫn là một khối cầu rắn do áp suất cực lớn.
Các quá trình động lực của lõi góp phần đáng kể vào việc tạo ra từ trường của hành tinh chúng ta. Khi lõi trong nguội đi và giãn nở, nó sẽ giải phóng nhiệt. Năng lượng này khuấy động kim loại lỏng ở lõi ngoài, tạo ra từ trường bảo vệ Trái đất khỏi bức xạ có hại từ Mặt trời và sự mất mát của bầu khí quyển.
Hiểu biết các đặc điểm riêng của lõi là rất quan trọng, vì ngay cả những thay đổi nhỏ trong hoạt động của nó cũng có thể tạo ra những thay đổi rõ rệt trên bề mặt Trái đất. Ví dụ, độ dài một ngày của chúng ta có thể thay đổi đôi chút do những chuyển động bên trong này.
Sự chao đảo của lõi trong là một hiện tượng định kỳ
Nghiên cứu gần đây đã tiết lộ một khía cạnh thú vị về hành vi của lõi trong: nó chao đảo. Sự chao đảo hay dao động này không phải ngẫu nhiên mà tuân theo một mô hình cụ thể, xảy ra khoảng 8,5 năm một lần. Hiện tượng này được gọi là Sự chao đảo của lõi trong (ICW).
ICW giống như chuyển động của một con quay đang dần mất thăng bằng. Tuy nhiên, không giống như con quay cuối cùng sẽ đổ, lõi trong của Trái đất duy trì sự dao động theo một chu kỳ ổn định.
Việc phát hiện ra sự dao động này cung cấp những hiểu biết có giá trị về quá trình động lực bên trong Trái đất và thách thức các giả định truyền thống về sự căn chỉnh và chuyển động quay của lõi và lớp phủ Trái đất.
Giải mã sự chao đảo
ICW được cho là kết quả của một sai lệch nhỏ giữa trục quay của lõi trong và trục quay của lớp phủ. Sự lệch này, hay độ nghiêng tĩnh, được cho là khoảng 0,17 độ.
Độ nghiêng này gợi ý rằng bán cầu tây bắc của lõi trong có thể đặc hơn một chút so với phần còn lại. Nó cũng cho thấy một sự thay đổi mật độ rõ ràng hơn mong đợi tồn tại ở ranh giới giữa lõi trong và lõi bên ngoài.
Độ nghiêng tĩnh và mật độ không đồng đều trong lõi được cho là ảnh hưởng đến dòng chảy của vật chất trong lõi ngoài.
Quan sát và phân tích
ICW lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2019 khi các nhà nghiên cứu ghi nhận sự sai lệch trong chuyển động cực – chuyển động của trục quay của Trái đất so với lớp vỏ của nó – xảy ra khoảng 8,5 năm một lần. Sự bất thường này đã thúc đẩy việc nghiên cứu sâu hơn về quá trình động lực tại lõi của Trái đất.
Nghiên cứu sâu hơn đã chứng thực sự tồn tại của ICW bằng cách đo những thay đổi nhỏ về độ dài một ngày trên khắp thế giới. Các phép đo này sau đó được tham chiếu chéo với những biến đổi trong chuyển động cực đã được xác định trước đó.
Ý nghĩa của phát hiện
Sự khám phá về ICW và độ nghiêng tĩnh có ý nghĩa sâu sắc đối với sự hiểu biết của chúng ta về sự phân bố mật độ và sự quay của Trái đất.
Tính tuần hoàn của ICW, cùng với sự thay đổi mật độ rõ rệt ở ranh giới lõi-lớp phủ, đưa ra những ràng buộc có giá trị cho mô hình mật độ 3D của lớp phủ. Thông tin này đặt câu hỏi cho niềm tin trước đây về sự căn chỉnh và chuyển động quay của lõi và lớp phủ của Trái đất.
Hướng nghiên cứu trong tương lai
Việc ra mắt ICW mang đến những cơ hội thú vị cho nghiên cứu trong tương lai. Các nhà khoa học mong muốn tìm hiểu sâu hơn về cấu trúc tầng lớp và mật độ của lõi Trái đất, khám phá các mô hình và chu kỳ chuyển động của lõi.
Khi công nghệ và hiểu biết của chúng ta phát triển, chúng ta có thể mong chờ những khám phá hấp dẫn hơn về trung tâm Trái đất mà có thể giúp chúng ta hiểu sâu sắc hơn về các lực lượng tiềm ẩn đang hình thành nên thế giới của chúng ta.
Theo Charmingscience
NTD Việt Nam