
Bằng cách sử dụng sóng địa chấn thu được từ các trận động đất, một nhóm các nhà khoa học đã phát hiện ra sự hiện diện của một khu vực vật chất 'ẩn' bao quanh lõi Trái Đất ở độ sâu 3.219 km.
Bằng việc phân tích dữ liệu địa chấn thu được tại Nam Cực trong 3 năm qua, một nhóm nghiên cứu kết luận rằng một mảng đáy đại dương cổ đã di chuyển về phía trung tâm của Trái Đất hàng triệu năm trước. Kết quả là, đáy đại dương này đã ngưng lại dưới dạng một lớp vỏ tương đối mỏng, bao quanh lõi của hành tinh.
Nhóm nghiên cứu cho biết, phát hiện này có thể ảnh hưởng đến kiến thức hiện tại của con người về cách nhiệt độ thoát ra khỏi lõi hay cách các chất liệu đại dương có thể trở lại bề mặt qua các vụ phun trào núi lửa.

Các sóng địa chấn từ khắp nơi trên thế giới đã được thu thập bằng thiết bị tại Nam Cực, từ đó tiết lộ những gì đang diễn ra bên trong lõi Trái Đất. Ảnh: Đại học Tiểu bang Arizona
Khi nhà địa chất học Samantha Hansen và nhóm nghiên cứu của cô từ Đại học Alabama (Mỹ) lắp đặt 15 thiết bị đo địa chấn tại Nam Cực vào năm 2012, họ tập trung vào việc sử dụng sóng từ các trận động đất trên toàn cầu để ghi lại hình ảnh của các dãy núi bị phủ lấp dưới lớp băng.
Mặc dù mục tiêu nghiên cứu ban đầu của nhóm đã đạt được kết quả sau hơn 3 năm, dữ liệu thu được trong quá trình khảo sát cũng tiết lộ thêm một số điều bí ẩn khác bên trong lõi của Trái Đất.
Cụ thể, dữ liệu thu được từ sóng từ cho thấy sự xuất hiện của năng lượng không bình thường sau khi sóng từ các trận động đất đi qua ranh giới giữa lõi và lớp phủ của Trái Đất. Vì vậy, Hansen và các đồng nghiệp đã quyết định tiến hành điều tra sâu hơn.
Theo đó, ranh giới giữa lõi và lớp phủ (CMB) nằm ở độ sâu 2.000 dặm (3.219 km) dưới bề mặt Trái Đất. Ở độ sâu này, nhóm nghiên cứu đã phát hiện rằng sóng địa chấn chậm lại khi chúng chạm vào một vùng vật chất 'đặc biệt', có độ dày chỉ từ 3 đến 25 dặm (khoảng 40km). Vùng này được gọi là vùng vận tốc cực thấp (ULVZ), nơi mà sóng địa chấn bị chậm lại khi đi qua.
Xét về cấu tạo của hành tinh, độ dày của vùng vật chất này khá đặc biệt, mỏng hơn rất nhiều so với các lớp vỏ khác. Độ dày của nơi này cũng không đồng đều và có sự cao thấp khác nhau, dao động từ vài km đến 10 km.
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện sự tồn tại của một số ngọn núi trong lõi Trái Đất, có độ cao lên đến 5 lần so với đỉnh Everest - ngọn núi cao nhất trên Trái Đất tính từ mặt biển, theo Edward Garnero, giáo sư tại Trường Khoa học và Khám phá vũ trụ Đại học Arizona, người cũng tham gia nghiên cứu.
Cách mà sóng địa chấn chậm lại khi chúng va chạm với ULVZ đã khiến các nhà nghiên cứu kết luận một cách ngạc nhiên. Theo họ, khu vực này có thể chứa vật chất từ đại dương cổ đã bị 'lắng đọng' vào lớp phủ của Trái Đất trong hàng trăm triệu năm.
Vì có tính chất đặc biệt hơn cả loại đá lỏng tạo thành lớp phủ Trái Đất, vật chất trong ULVZ khiến sóng địa chấn bị chậm lại khi xuyên qua.
Dữ liệu từ nghiên cứu cũng cho thấy, ULVZ không chỉ tồn tại ở một khu vực nhất định mà nó trải dài và bao phủ toàn bộ lõi Trái Đất.
'Các cuộc thăm dò địa chấn như của chúng tôi cung cấp cái nhìn chi tiết nhất về cấu trúc bên trong hành tinh của chúng ta, cho thấy cấu trúc này phức tạp hơn rất nhiều so với những gì chúng ta từng tưởng. Nghiên cứu cũng kết nối các cấu trúc sâu và nông của Trái Đất, cùng với các quá trình vận động của hành tinh chúng ta', nhóm nghiên cứu tuyên bố.
Kết quả nghiên cứu đã được nhóm công bố vào ngày 5/4 trên tạp chí Science Advances.
Tham khảo News Atlas
