Phát hiện bất ngờ: Các nguyên tử sắt "chạy loạn" trong lõi rắn Trái đất
Các nhà vật lý tiến gần hơn đến việc giải đáp một trong những bí ẩn lớn nhất của địa vật lý: Trái đất cung cấp năng lượng cho từ trường của nó bằng cách nào?
Sâu khoảng 2.900km bên dưới lớp vỏ Trái đất là một lõi hình cầu được hình thành chủ yếu từ sắt và niken.
Lõi siêu nóng, dao động từ khoảng 4.427⁰C - 5.982⁰C và gồm hai phần: lõi ngoài lỏng và lõi bên trong đặc, cứng chắc.
Một minh họa về lõi bên trong rắn chắc, dày đặc của Trái đất - (Ảnh: NEWSWEEK).
Lõi ngoài lỏng với các kim loại chuyển động xoáy tạo ra từ trường của Trái đất. Nhưng vai trò của lõi rắn bên trong cho đến nay vẫn còn là một bí ẩn.
Lõi Trái đất chịu áp suất cực lớn, vì vậy trước đây các nhà khoa học luôn cho rằng các nguyên tử sắt bị giới hạn ở vị trí của chúng và không có nhiều khoảng trống để chúng di chuyển.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu của Đại học Texas ở Austin (Mỹ) và các cộng tác viên tại Đại học Tứ Xuyên và Nam Kinh (Trung Quốc) vừa khám phá ra điều ngược lại.
Bằng cách tái tạo mô hình thu nhỏ của lõi bên trong Trái đất ở phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu có thể dự đoán tính chất và chuyển động của các nguyên tử sắt này. Và họ phát hiện một hiện tượng rất bất thường: thay vì đứng yên trong mạng tinh thể rắn của chúng, các nguyên tử sắt lại chuyển động rất nhanh.
Ông Jung Fu Lin - giáo sư Trường khoa học địa chất Jackson của Đại học Texas, một trong những tác giả nghiên cứu - nói với tờ Newsweek: “Các nguyên tử sắt lắc lư nhanh đến mức chúng di chuyển sang vị trí khác chỉ trong tích tắc trong khi vẫn giữ được cấu trúc lục giác".
Chuyển động này trong vật lý gọi là "collective motion", tạm dịch "chuyển động tập thể", khác với các dao động nguyên tử riêng lẻ điển hình trong chất rắn.
Nhóm nghiên cứu đã so sánh kết quả của mô hình với các nghiên cứu sóng địa chấn ở lõi bên trong Trái đất. Họ cũng tiến hành các thí nghiệm sóng xung kích trong phòng thí nghiệm để đo vận tốc của các nguyên tử sắt ở áp suất và nhiệt độ cực cao, nơi dự đoán sẽ xảy ra "chuyển động tập thể".
"Tất cả những điều này càng khẳng định thêm dự đoán về sự xuất hiện của 'chuyển động tập thể' trong trái tim sắt của Trái đất", ông Lin nhấn mạnh.
Theo nhóm nghiên cứu, chính sự chuyển động của các nguyên tử sắt đã cung cấp năng lượng cho từ trường Trái đất. Từ trường này đóng vai trò như một lá chắn bao quanh hành tinh, làm chệch hướng bức xạ cực mạnh từ các cơn bão Mặt trời.
Kinh ngạc kỹ thuật cổ xưa lấy gỗ có một không hai của người Nhật
Không cần chặt cây vẫn lấy được gỗ, kỹ thuật cổ xưa của người Nhật khiến thế giới kinh ngạc
Những thí nghiệm khoa học có thể làm tại nhà
Không khó để thực hiện, nguyên liệu dễ kiếm và kết quả thú vị là những thứ bạn sẽ được trải nghiệm thông qua thí nghiệm khoa học đơn giản trong bài viết này.
Ý nghĩa của những vạch màu trên tuýp kem đánh răng là gì?
Chắc hẳn trong số chúng ta, ai cũng từng thắc mắc về cái vạch màu nhỏ phía cuối cùng tuýp kem đánh răng, mỹ phẩm...
Thời đi học của các thiên tài thế giới
Chắc chắn bạn sẽ vô cùng ngạc nhiên khi biết Edison luôn bị đội sổ trong lớp và bị đánh giá là "điên khùng, không nên ngồi học lâu hơn", Albert Einstein sợ run người khi phải đến trường, nhà phát minh vĩ đại Edison tự học là chính,...
Nghiên cứu Harvard chỉ ra điều quan trọng nhất khiến con người hạnh phúc, nhưng chúng ta lại làm điều ngược lại
Có rất nhiều yếu tố tác động đến "hành trình đi tìm hạnh phúc" của con người hiện đại.
8 siêu năng lực "quái dị" của cơ thể mà bạn chưa bao giờ nhận ra
Các bạn biết không, thực sự cơ thể của chúng ta kỳ diệu hơn các bạn nghĩ rất nhiều. Chúng ta có những "siêu năng lực" và vẫn sử dụng chúng hàng ngày, nhưng lại chưa bao giờ nhận ra điều đó.
