Phát hiện lõi Trái Đất đang rò rỉ vàng lên bề mặt

Các nhà khoa học tại Đại học Göttingen (Đức) vừa công bố bằng chứng rõ ràng nhất từ trước đến nay cho thấy lõi Trái Đất không hoàn toàn biệt lập như từng nghĩ. Thay vào đó, vật chất quý hiếm như vàng, ruthenium và platinum... có thể đang "rò rỉ" từ lõi vào lớp phủ - vùng nằm giữa vỏ và lõi Trái Đất - rồi tiếp tục dâng lên bề mặt trong quá trình hình thành các đảo núi lửa.

Nghiên cứu dựa trên phân tích kéo dài ba năm đối với đá bazan từ quần đảo Hawaii, Mỹ. Trong số mẫu thu thập, nhóm khoa học đã xác định dấu vết của ruthenium - một kim loại cực hiếm, thường không hiện diện trong lớp phủ nhưng lại tập trung trong lõi từ thời Trái Đất mới hình thành. "Chúng tôi tìm thấy dấu hiệu đồng vị của ruthenium có nguồn gốc từ lõi, và điều đó có nghĩa là lõi đang rò rỉ", giáo sư Nils Messling - trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.

Theo các nhà khoa học, hơn 99,95% lượng vàng của Trái Đất hiện nằm sâu trong vùng lõi. Nhưng việc phát hiện ruthenium ở các đá núi lửa Hawaii - một chất có tính chất hóa học tương tự vàng - cho thấy khả năng vàng cũng theo con đường tương tự. Dù lượng rò rỉ là rất nhỏ, hiện tượng này có thể đã diễn ra liên tục suốt hàng tỷ năm.

Giáo sư Matthias Willbold, đồng tác giả nghiên cứu, nói thêm: "Chúng tôi không chỉ chứng minh lõi Trái Đất không cô lập, mà còn xác nhận rằng hàng trăm triệu tỷ tấn đá siêu nóng từ ranh giới lõi - lớp phủ đã dâng lên và hình thành các đảo như Hawaii".

Nhóm nghiên cứu chiết xuất kim loại quý từ mẫu đá núi lửa ở Hawaii. (Ảnh: Nils Messling)

Phân tích kỹ lưỡng các mẫu đá cho thấy, để đo được lượng ruthenium cực nhỏ - chỉ vài miligam trong nửa ký đá, nhóm nghiên cứu phải sử dụng quy trình nung chảy và chiết xuất cực kỳ công phu. Tuy nhiên, dấu vết này là "chìa khóa" mở ra tranh luận kéo dài nhiều thập kỷ về việc liệu lõi Trái Đất có thể ảnh hưởng đến các lớp trên hay không.

Các chuyên gia quốc tế không tham gia nghiên cứu cũng đánh giá cao phát hiện này. Giáo sư Helen Williams (Đại học Cambridge, Anh) nhận định nghiên cứu đã củng cố quan điểm rằng một số mảng nóng núi lửa mang vật chất có nguồn gốc từ lõi. Trong khi đó, giáo sư Jesse Reimink (Đại học Penn State, Mỹ) cho rằng: "Đây là bằng chứng mạnh mẽ nhất cho giả thuyết lõi rò rỉ vật chất vào lớp phủ từng được đặt ra cách đây 40 năm".

Mặc dù khả năng khai thác vàng từ rò rỉ này là không thực tế do nằm sâu hàng nghìn km - gấp 236 lần so với mũi khoan sâu nhất từng đạt được, nhưng phát hiện này vẫn có thể làm thay đổi cách hiểu về cấu trúc và quá trình tiến hóa của hành tinh chúng ta.