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.
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.
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.
Rừng ngập mặn là gì? Hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Việt Nam
Rừng ngập mặn là một hệ sinh thái độc đáo với những những đặc điểm riêng biệt đã tạo ra sự phong phú cho thiên nhiên của chúng ta.
Nghi thức chào đón năm mới của người dân khắp thế giới
Năm mới, người Đan Mạch sẽ mang toàn bộ bát đĩa cũ không sử dụng ra đập nát trước cửa nhà hàng xóm.
Ý nghĩa và những điều thú vị về vòng nguyệt quế Giáng sinh
Mỗi năm khi mùa Giáng sinh về người ta thường hay trang hoàng nhà cửa bằng cây thông và những bông hoa tuyết lấp lánh. Bên cạnh đó một chiếc vòng nguyệt quế treo trước cửa cũng được xem là vật không thể thiếu.
Bài toán siêu khó tồn tại hàng thập kỷ đã được giải, đáp án nặng tới 200TB
Dung lượng khổng lồ chỉ để chứa lời giải cho một bài toán. Thực sự bài toán đó khó vậy sao?
Làm thế nào mà động cơ phản lực của máy bay có thể hoạt động trong mưa lớn và băng giá?
Làm thế nào để loại bỏ nước khỏi động cơ phản lực trong điều kiện trời mưa? Mưa hoặc tuyết xâm nhập có ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ phản lực không?
Trải nghiệm trên cây cầu cao tốc dài nhất thế giới: Tài xế sợ "cứng người", sản phụ đẻ rơi trên cầu
Cầu Hồ Pontchartrain là cây cầu liên tục dài nhất thế giới bắc qua mặt nước, dài 38,35 km và có khoảng 9.500 trụ bêtông.
