Điều gì khiến Trái đất trở nên nguội lạnh trong tương lai?

Một ngày nào đó, tất cả sức nóng trên hành tinh sẽ mất đi do một khoáng chất có tên Bridgmanite.

Trái đất ngày càng lạnh đi. Kể từ khi Hệ Mặt trời và hành tinh của chúng ta hình thành khoảng 4,5 tỷ năm trước, giờ đây Trái đất dần cạn kiệt nguồn dự trữ nhiệt và mất nhiệt nhanh hơn.

Tại sao Trái đất lại nguội đi?

Trái đất đang ngày càng lạnh. (Ảnh: Science et vie).

Hành tinh của chúng ta đã giải phóng một lượng lớn nhiệt từ bên trong lõi lên bề mặt của nó kể từ khi hình thành. Điều này giúp thúc đẩy sự đối lưu lớp phủ Trái đất và một số hoạt động kiến tạo địa chất.

Quá trình truyền nhiệt này hoạt động giữa ranh giới lõi và lớp phủ (nơi lõi nóng chảy tiếp xúc trực tiếp với các khoáng chất ở lớp phủ trạng thái rắn).

Bên cạnh đó, dưới lớp vỏ Trái đất có một loại "súp" bán rắn của magma rất nóng. Chúng có nhiệt độ như vậy nhờ các loại đá phóng xạ nhẹ trong lớp phủ của Trái đất phân rã và tạo ra nhiệt.

Sau khi bị nung nóng, magma bốc lên trên bề mặt (ngay dưới lớp vỏ Trái đất), tỏa nhiệt nhờ hoạt động của núi lửa. Ở trên bề mặt này, dung nham sẽ trở nên nguội đi, dày đặc hơn sau đó chìm xuống độ sâu của lớp phủ.

Chính tại đây, magma sẽ được nung nóng trở lại, quá trình này lặp đi lặp lại thành một chuyển động tròn vĩnh viễn, diễn ra kể từ khi Trái đất hình thành cách đây 4,5 tỷ năm được gọi là hiện tượng đối lưu lớp phủ.

Chính sự chuyển động vô hạn này của magma đã làm di chuyển các mảng kiến tạo (lớp vỏ nằm bên ngoài Trái đất được chia thành nhiều phần tạo thành các mảng) và đó là lý do tại sao chúng ta coi Trái đất như một hành tinh "đang hoạt động".

Song các nhà khoa học cho biết rằng, một ngày nào đó, tất cả sức nóng trên hành tinh sẽ mất đi và không xác định rõ hiện tượng đối lưu này sẽ diễn ra trong bao lâu.

Mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đã đưa ra yếu tố mới: Trái đất có thể bị đóng băng sớm hơn dự kiến.

Sơ đồ đối lưu lớp manti. Các mũi tên màu đỏ chỉ ra sự chuyển động của magma dưới lớp vỏ Trái đất. (Ảnh: Creative Commons).

Một chất dẫn nhiệt khiến Trái đất lạnh nhanh hơn

Đầu tiên, để hiểu biết nhiệt được lan tỏa nhiệt như thế nào, chúng ta cần phải hiểu cách nó truyền từ lõi Trái đất đến lớp phủ.

Để làm được điều này, các chuyên gia đã nghiên cứu khả năng dẫn nhiệt của một khoáng chất có tên là Bridgmanite (khoáng chất nhiều nhất trên Trái đất nằm dưới lớp manti). Những khoáng sản này tạo nên một phần của lớp phủ rắn tiếp xúc trực tiếp với phần lõi nóng chảy.

Hình ảnh minh họa cấu tạo bên trong của Trái đất, từ trong ra ngoài lần lượt là: lõi trong, lõi ngoài, lớp phủ, lớp vỏ (Ảnh: Shutterstock).

Nhờ tính dẫn điện của nó và theo quy luật của vật lý càng dẫn điện, càng truyền nhiều nhiệt dẫn đến hành tinh của chúng ta nguội đi càng nhanh.

Các nhà nghiên cứu đã tái tạo các điều kiện tồn tại giữa lõi và lớp phủ trong phòng thí nghiệm, và đo độ dẫn nhiệt chúng. Kết quả cho thấy rằng, những khoáng chất này dẫn điện gấp 1,5 lần so với suy đoán trước đây của giới khoa học.

Điều này đồng nghĩa với việc lớp phủ Trái đất sẽ được làm mát nhanh hơn. Do đó, hoạt động kiến tạo mảng được hình thành do sự chuyển động của magma trong lớp phủ sẽ nhanh chóng dừng lại, khiến Trái đất có thể trở thành một hành tinh "chết" về mặt địa chất.