Kim cương hiếm hé lộ có nhiều nước ở sâu trong lòng Trái đất

Một loại kim cương hiếm ở Botswana cung cấp bằng chứng cho thấy nước có thể xâm nhập sâu vào lòng Trái đất hơn dự đoán của các nhà khoa học.

Kim cương hiếm hé lộ có nhiều nước ở sâu trong lòng Trái đất
Bao thể trong viên kim cương 1,5 carat chứa bằng chứng về khoáng chất hình thành ở lớp phủ dưới. (Ảnh: Tingting Gu)

Hơn 70% Trái đất được bao phủ bởi nước, ngoài ra nước còn tồn tại trong khoáng chất ở độ sâu hơn 322km dưới lòng đất, bao gồm lớp phủ trên. Từ lâu, giới khoa học cho rằng khi lớp phủ trên chuyển dần thành lớp phủ dưới nóng và đặc hơn, khoáng chất có thể chứa ít nước hơn hẳn. Nhưng trong bài báo mới công bố hôm 26/9 trên tạp chí Nature Geoscience, các nhà nghiên cứu tìm thấy một viên kim cương với những mẩu khoáng chất nhỏ chứa nhiều nước (gọi là bao thể) và dường như tồn tại ở ranh giới giữa lớp phủ trên và dưới. Kết quả nghiên cứu cho thấy có nước ở độ sâu lớn hơn trong lòng đất. Điều này có thể ảnh hưởng tới hiểu biết của chúng ta về chu kỳ nước và mảng kiến tạo.

Trưởng nhóm nghiên cứu Tingting Gu, nhà vật lý khoáng chất ở Đại học Purdue tại Indiana và đồng nghiệp kiểm tra những viên kim cương IaB, một loại kim cương hiếm đến từ mỏ Karowe ở Botswana, hình thành sâu dưới lòng đất trong thời gian dài. Để nghiên cứu kim cương, họ sử dụng hình thức phân tích không xâm lấn, như vi quang phổ Raman và nhiễu xạ tia X để xem xét cấu trúc bên trong viên kim cương mà không cần cắt ra.

Loading...

Bên trong bao thể của kim cương, nhóm nghiên cứu tìm thấy một khoáng chất mang tên ringwoodite, có thành phần hóa học tương tự olivine, vật liệu cơ bản ở lớp phủ trên nhưng hình thành dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất cực cao. Ringwoodite thường tồn tại ở vùng chuyển tiếp giữa lớp phủ trên và dưới, ở độ sâu 410 - 660km bên dưới bề mặt Trái đất, có thể chứa nhiều nước hơn khoáng chất bridgmanite và ferropericlase vốn phổ biến ở lớp phủ dưới.

Nhưng thay vì khoáng chất thường thấy ở vùng chuyển tiếp, bao quanh ringwoodite là những dạng khoáng chất điển hình ở lớp phủ dưới. Do kim cương bao bọc bên ngoài bảo quản đặc điểm của khoáng chất khi chúng ra đời ở sâu trong lòng đất, nhóm nghiên cứu có thể tìm ra nhiệt độ và áp suất chúng trải qua. Họ ước tính độ sâu của khoáng chất vào khoảng 660 km bên dưới mặt đất, gần ranh giới phía ngoài khu vực chuyển tiếp. Phân tích kỹ hơn hé lộ ringwoodite có thể trong quá trình phân tách thành khoáng chất ở lớp phủ dưới trong môi trường bão hòa nước, chứng tỏ nước có thể xâm nhập từ vùng chuyển tiếp xuống lớp phủ dưới.

Dù nghiên cứu trước đây từng tìm thấy một số dạng khoáng chất từ lớp phủ dưới trong bao thể kim cương, sự kết hợp vật chất trong bao thể ở nghiên cứu mới rất độc đáo. Kết quả nghiên cứu có nhiều ý nghĩa đối với việc hiểu rõ chu kỳ nước giữa bề mặt và các lớp sâu bên trong hành tinh. Phát hiện mới cũng có thể ảnh hưởng đến mô hình mảng kiến tạo. Gu hy vọng các nhà khoa học sẽ tích hợp phát hiện vào mô hình về tác động của nước ở lớp phủ đối với những quá trình như dòng đối lưu bên trong Trái đất. Dòng này cung cấp năng lượng cho kiến tạo mảng thông qua làm nóng lớp phủ không đồng đều, khiến phần nóng hơn nhô lên và dịch chuyển các mảng Trái đất trong hàng triệu năm.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Công nghệ nguyên thủy: Bí ẩn về những chiếc lao làm từ gạc tuần lộc của người Inuit

Công nghệ nguyên thủy: Bí ẩn về những chiếc lao làm từ gạc tuần lộc của người Inuit

Mũi lao là những công cụ có từ thời nguyên thủy, tuy nhiên những mũi lao được làm từ gạc tuần lộc của người Inuit lại ẩn chứa những bí mật vô cùng đặc biệt.

Đăng ngày: 27/09/2022
Tòa nhà bị

Tòa nhà bị "ghét" nhất thế giới vì "khả năng" làm nhà cửa, xe cộ xung quanh biến dạng

Tòa nhà này không ít lần làm chảy những chiếc ô tô đỗ bên dưới. Nhiệt độ cao nhất đo được quanh tòa nhà là 117 độ C.

Đăng ngày: 27/09/2022
Bí quyết trường thọ của người dân làng Miduana tại Indonesia

Bí quyết trường thọ của người dân làng Miduana tại Indonesia

Ẩn mình trong khu rừng tươi tốt của Naringgul, Tây Java, Indonesia, cư dân ngôi làng Miduana vẫn tiếp tục lối sống tự nhiên và truyền thống của mình, chỉ tiêu thụ những gì do bàn tay họ nuôi dưỡng và trồng trọt.

Đăng ngày: 25/09/2022
Thế giới sẽ biến dạng nếu nhiệt độ tăng thêm 1,5 độ C

Thế giới sẽ biến dạng nếu nhiệt độ tăng thêm 1,5 độ C

Một khi nhiệt độ toàn cầu tăng thêm 1,5 độ C thì chúng ta sẽ gặp phải những tình huống không thể đảo ngược được và nó sẽ " làm thay đổi bộ mặt của thế giới".

Đăng ngày: 25/09/2022
Hành trình mở khóa bí ẩn về giấc ngủ đông của loài người

Hành trình mở khóa bí ẩn về giấc ngủ đông của loài người

Một cuộc tìm kiếm trong nhiều năm đã cố gắng giải thích một trong những trường hợp khắc nghiệt nhất, và khó khăn nhất, về sự sống của con người.

Đăng ngày: 25/09/2022
Giải mã cách đặt tên đường ở Hà Nội: Sự thật bất ngờ không phải ai cũng biết!

Giải mã cách đặt tên đường ở Hà Nội: Sự thật bất ngờ không phải ai cũng biết!

Dùng tên danh nhân để đặt tên phố là nét đặc biệt của Việt Nam... Nếu chịu khó để ý, người ta sẽ nhận ra đằng sau cách đặt tên đường Hà Nội là những kiến thức văn hóa, lịch sử.

Đăng ngày: 25/09/2022
Khám phá mới: Biến nhựa thành kim cương bằng tia laser

Khám phá mới: Biến nhựa thành kim cương bằng tia laser

Nghiên cứu mới lấy cảm hứng từ các hành tinh xa xôi, đã thành công biến đổi một loại nhựa thông thường thành những viên kim cương siêu nhỏ.

Đăng ngày: 24/09/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News