Vỏ Trái đất có thể đang có lỗ hổng

Phát hiện này đã được đăng trên tạp chí khoa học Nature của Hoa Kỳ.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện một lượng đáng kể helium-3, một phiên bản hiếm của helium, trong đá núi lửa trên đảo Baffin của Canada, củng cố giả thuyết về khí hiếm đang rò rỉ từ lõi Trái đất và tồn tại trong nhiều thiên niên kỷ.

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra khí helium-4 cùng địa điểm trên. Trong khi helium-4 phổ biến trên Trái đất, thì helium-3 lại chỉ được tìm thấy ở những nơi khác trong vũ trụ. Đó là lý do tại sao các nhà khoa học rất ngạc nhiên khi phát hiện ra lượng nguyên tố này lớn hơn so với các báo cáo trước đây nằm trong đá núi lửa trên đảo Baffin.

Tác giả chính của nghiên cứu ông Forrest Horton, nhà khoa học thuộc khoa địa chất và địa vật lý tại Viện Hải dương học Woods Hole, cho biết: 'Có rất ít khí 3He (helium-3) so với 4He (helium-4). 3He rất hiếm trên Trái đất vì nó chưa được tạo ra hoặc bổ sung với số lượng đáng kể, cũng như thất thoát vào không gian trong quá trình vũ trụ hình thành'.

Việc phát hiện nguyên tố 3He rò rỉ từ lõi Trái đất có thể giúp các nhà khoa học hiểu thêm về cách hành tinh của chúng ta hình thành và phát triển theo thời gian.

Đảo Baffin, nằm trên lãnh thổ Nunavut, là hòn đảo lớn nhất Canada. Đây cũng là hòn đảo lớn thứ năm trên thế giới. Các nhà khoa học cho rằng, helium-3 có thể có mặt trong đá núi lửa trên đảo Baffin từ khi vũ trụ hình thành. Thuyết Big Bang (Vụ nổ Lớn) khẳng định rằng vũ trụ của chúng ta được sinh ra trong một vụ nổ khổng lồ cách đây 13,8 tỷ năm. Vụ nổ lớn giải phóng một lượng lớn hydro và helium.

Helium có khả năng bị giam giữ trong lõi của Trái đất trong quá trình hình thành hành tinh, biến nó thành một kho chứa khí hiếm. Khi helium-3 rò rỉ từ lõi, nó trôi lên bề mặt qua lớp phủ dưới dạng các dòng magma phun trào trên đảo Baffin.

'Trong quá trình phun trào, hầu hết khí trong magma bị thải ra khỏi khí quyển. Chỉ có các tinh thể olivin (khoáng vật) được giữ lại và bảo tồn helium từ bên trong Trái đất', nhà khoa học Horton giải thích.

Nghiên cứu mới cho biết nguyên tố helium-3 đang rò rỉ từ lõi của Trái đất và đã xảy ra từ một thời gian, tuy nhiên, các nhà nghiên cứu chưa chắc chắn về thời điểm bắt đầu của quá trình này.

Nhà khoa học Horton ước tính: 'Đá dung nham có niên đại khoảng 60 triệu năm và quá trình hình thành lớp phủ có thể mất hàng chục triệu năm. Vì vậy, khí helium mà chúng tôi đo được trong các mẫu đá có thể đã thoát ra khỏi lõi cách đây 100 triệu năm hoặc có thể là sớm hơn nữa'.

Ông nói rằng khí heli rò rỉ từ lõi của Trái đất không ảnh hưởng hoặc có bất kỳ tác động tiêu cực nào đối với hành tinh. Khí hiếm không phản ứng hóa học với vật chất, do đó sẽ không ảnh hưởng đến con người và môi trường.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu muốn điều tra xem liệu lõi có thể là một kho chứa của các nguyên tố nhẹ khác hay không. Điều này có thể giải thích tại sao lõi bên ngoài của Trái đất lại ít đậm đặc hơn.

'Có phải lõi là nơi chứa các nguyên tố chính như carbon và hydro, những nguyên tố quan trọng đối với khả năng sống của hành tinh? Nếu đúng vậy, sự di chuyển của các nguyên tố này từ lõi trong quá khứ của Trái đất có ảnh hưởng đến sự tiến hóa của hành tinh không? Tôi rất tò mò xem liệu nghiên cứu có thể phát hiện mối liên hệ giữa helium và các nguyên tố nhẹ khác'.