Hình dạng lõi Trái đất đang thay đổi

Lõi bên trong của Trái đất là một khối cầu kim loại rắn nóng, được bao bọc bởi lõi ngoài dạng lỏng. Trong nhiều thập kỷ, giới nghiên cứu nghi ngờ rằng lõi rắn này bị biến dạng theo thời gian do chuyển động quay của nó.

Tuy nhiên phải đến gần đây, các nhà khoa học mới tìm thấy bằng chứng đầu tiên về sự thay đổi hình dạng của lõi bên trong trong vòng 20 năm qua. Những dấu hiệu này được phát hiện nhờ các sóng địa chấn từ những trận động đất mạnh đủ sức tác động đến lõi Trái đất.

Dựa trên dữ liệu động đất thu thập từ năm 1991 đến 2023, nhóm nghiên cứu đã mở rộng kết quả từ một nghiên cứu năm 2024. Trước đó, các nhà khoa học đã xác định rằng lõi bên trong từng quay nhanh hơn phần còn lại của hành tinh, nhưng từ khoảng năm 2010, tốc độ này chậm lại và cuối cùng đảo ngược hướng quay.

Phát hiện mới, được công bố trên tạp chí Nature Geoscience vào ngày 10/2, cho thấy không chỉ sự quay của lõi thay đổi mà bề mặt của nó cũng có dấu hiệu biến dạng.

Các nhà khoa học phát hiện ra lớp trong cùng của Trái đất đang thay đổi hình dạng. Ảnh: GI

Bí ẩn của lõi Trái đất

Lõi bên trong của Trái đất có kích thước khoảng 70% so với Mặt trăng, với bán kính khoảng 1.221 km. Nhiệt độ tại đây lên đến 5.400°C, áp suất có thể cao hơn 3 triệu lần so với áp suất khí quyển trên bề mặt hành tinh. Vì không thể quan sát trực tiếp, các nhà khoa học phải dựa vào sự biến đổi của sóng địa chấn để nghiên cứu lõi.

Sóng địa chấn gồm hai loại chính: sóng P (sóng nén) và sóng S (sóng cắt). Trong nghiên cứu mới, nhóm khoa học tập trung vào một loại sóng P đặc biệt, gọi là PKIKP, xuyên qua lõi và cung cấp bằng chứng về sự biến dạng của bề mặt lõi bên trong. Họ nhận thấy khu vực ranh giới giữa lõi trong rắn và lõi ngoài lỏng có thể mềm dẻo hơn so với các phần sâu hơn, cho thấy bề mặt lõi đang dịch chuyển.

Tiến sĩ John Vidale, tác giả chính của nghiên cứu, mô tả phát hiện này "gần như là khoa học viễn tưởng", vì sự biến dạng của lõi xảy ra trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt, với các vật liệu và lực tác động hoàn toàn khác xa so với bề mặt Trái đất.

Lõi đang di chuyển như một trận lở đất?

Để kiểm chứng phát hiện, các nhà nghiên cứu đã phân tích 168 cặp sóng từ các trận động đất xảy ra ở 42 địa điểm gần Quần đảo Nam Sandwich, khu vực núi lửa ở Nam Đại Tây Dương. Họ so sánh tốc độ và hướng quay của lõi qua thời gian, từ đó xác định được những thay đổi về hình dạng.

Ông Vidale cho rằng sự biến dạng này có thể giống như một trận "lở đất" trong lòng Trái đất, nơi bề mặt lõi trượt xuống hoặc bị đẩy lên do tác động từ lõi ngoài lỏng. Tuy nhiên việc xác định chính xác hình dạng của sự biến dạng vẫn còn là một thách thức.

Điều gì sẽ xảy ra với Trái đất trong tương lai?

Khi lõi trong tiếp tục quay và biến dạng, nó tác động đến lõi ngoài, tạo ra từ trường bao bọc Trái đất. Tuy nhiên, lõi ngoài lỏng đang dần co lại, và theo thời gian, lõi trong sẽ tiếp tục hút kim loại nóng chảy từ lõi ngoài để phát triển.

Theo ông Vidale, trong vài tỷ năm tới, lõi trong có thể đông đặc hoàn toàn, biến toàn bộ lõi Trái đất thành một khối kim loại rắn. Khi đó, từ trường sẽ biến mất, khiến Trái đất mất đi lớp bảo vệ quan trọng trước bức xạ mặt trời.

Tuy nhiên trước khi điều này xảy ra, Trái đất có thể sẽ bị hủy diệt khi Mặt trời giãn nở thành một sao khổng lồ đỏ. Cho đến lúc đó, các nhà khoa học vẫn còn nhiều thời gian để tiếp tục nghiên cứu những chuyển động bí ẩn bên trong hành tinh của chúng ta.

Tiến sĩ Yoshi Miyazaki, một nhà khoa học không tham gia nghiên cứu, nhận định rằng việc theo dõi những thay đổi hàng năm của lõi Trái đất có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về động lực học của hành tinh trong thời gian dài.

Sự tiến hóa của lõi bên trong đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì từ trường, bảo vệ sự sống trên bề mặt khỏi tác động của bức xạ vũ trụ. Mặc dù chưa có mối liên hệ trực tiếp giữa sự thay đổi của lõi và sự sống trên Trái đất, nhưng các phát hiện mới có thể mang lại những hiểu biết quan trọng về tương lai của hành tinh chúng ta.

Hoài Phương (theo CNN, WP, Live Science)