Tháng 04, 2019
Thứ ba
Thứ Ba, ngày 10/11/2015 06:00 AM (GMT+7)

Tại sao thành phần của trái đất thay đổi?

Thành phần phần hóa học của Trái đất hoàn toàn khác với thành phần của các loại đất đá có thể đã hình thành nên hành tinh của chúng ta.

Nhiều năm qua, các nhà khoa học vũ trụ đã đau đầu với một điều bí ẩn, đó là thành phần hóa học của trái đất lại khác với thành phần của các loại đất đá "tổ tiên". Hiện tại, các nhà khoa học cho rằng, họ đã có câu trả lời cho điều bí ẩn này, nguyên nhân là từ những vụ va chạm vũ trụ dữ dội trong quá khứ.

Trái đất được hình thành bởi sự bồi tụ - sự tích tụ dần dần của những vật chất do lực hấp dẫn lẫn nhau giữa chúng. Nhiệt lượng từ hoạt động phóng xạ của các thiên thạch và từ tác động của các vụ va chạm liên tục giữa các loại đá với Trái đất thuở sơ khai khiến hành tinh này bị tan chảy và làm cho các vật liệu nặng chìm xuống dưới. Kết quả của quá trình này là trái đất có lõi giàu sắt được bao bọc bởi lớp vỏ và đất đá ngoài cùng.

Tại sao thành phần của trái đất thay đổi? - 1

Vụ va chạm của một thiên thể với Trái đất thuở sơ khai đã phá hủy lớp vỏ trái đất.

Những thiên thạch cổ xưa nhất, gọi là chondrite, là những vật liệu nguyên thủy cấu tạo nên các hành tinh. Nghiên cứu trước đây cho thấy, trong số những thiên thạch này thì các enstatit chondrite (loại thiên thạch có chứa nhiều khoáng chất) là sự kết hợp của các đồng vị rất giống với Trái đất, từ đó có thể kết luận chúng có thể là những vật liệu thô hình thành nên trái đất. (Đồng vị là các dạng khác nhau của một nguyên tố với số nơtron khác nhau.)

Điều kỳ lạ là so với enstatit chondrite, trái đất có hàm lượng silic, kali và natri thấp và giàu magiê, canxi và nhôm. Và giờ đây, lần đầu tiên, các nhà khoa học cho rằng họ có thể giải thích lý do của sự khác nhau này.

"Điều thú vị nhất là chúng ta đã tiến đến rất gần với đáp án của câu hỏi “Tại sao Trái đất có thành phần đồng vị giống với enstatit chondrite nhưng lại có thành phần hóa học khác với những thiên thạch này?”” Asmaa Boujibar – Trưởng nhóm nghiên cứu, một nhà khoa học hành tinh tại Trung tâm Vũ trụ Johnson của NASA ở Houston chia sẻ.

Trong các thí nghiệm của mình, các nhà nghiên cứu đã làm tan chảy enstatit chondrite ở các điều kiện áp suất khác nhau. Quy trình này mô phỏng sự bồi tụ đất đá trong quá trình hình thành trái đất.

Các thí nghiệm cho thấy sức nóng của Trái đất thuở ban đầu hình thành nên lớp vỏ giàu silicon và một lượng nhỏ magiê. Sau đó, bằng việc mô phỏng thông qua các mô hình máy tính, nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng, các tác động vũ trụ đã phá hủy Trái đất thủa sơ khai và tước đi một lượng lớn lớp vỏ này của nó, khiến trái đất trở nên tương đối cạn kiệt silicon và giàu magiê.

Nhiệt lượng từ các tác động này cũng có thể đã làm cho kali, natri, canxi và nhôm thoát ra từ Trái đất dưới dạng các chất khí. Tuy nhiên, phần lớn canxi và nhôm sẽ ngưng tụ và trở lại Trái đất. Như vậy, chúng ta có thể  giải thích tại sao tỷ lệ của các nguyên tố này trên trái đất lại khác so với tỷ lệ của chúng trong các enstatit chondrite, các nhà nghiên cứu cho biết.

"Vẫn chưa thể khẳng định chắc chắn rằng các dạng vật chất của Trái đất bị mất đi dưới tác động của nhiệt", Boujibar chia sẻ, "và các tác động có thể liên quan đến các vụ va chạm với những tảng đá khổng lồ, bay với tốc độ cao hoặc rất nóng".

Khám phá bản chất của các tác động này sẽ làm sáng tỏ cách thức Trái đất hình thành, Boujibar nói thêm. Ví dụ, những tảng đá di chuyển với tốc độ cao có thể là kết quả của việc sao Mộc di chuyển gần hơn và sau đó ra xa Mặt trời, hấp dẫn các tảng đá xung quanh, trong khi những tảng đá rất nóng đã xuất hiện trong Hệ Mặt trời ngay sau khi Hệ Mặt trời được hình thành.

Đặng Bình (LiveScience)

Tin đọc nhiều

Quay màn hình trên Windows 10 mà không cần phần mềm Nếu đang sử dụng Windows 10, bạn có thể tận dụng nhanh thanh...
Phần mềm chống sao chép sáng kiến của công chức được triển khai tại Quận 6 TP.HCM Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM sẵn sàng chuyển giao phần...
Trang trại rau sạch lớn nhất Đà Nẵng của chàng cử nhân luật Với thương hiệu mang tên Pihka, rau hữu cơ của chàng cử nhân...
Cách khôi phục lại các ứng dụng đã xóa trên Android Chỉ với vài thao tác đơn giản, bạn hoàn toàn có thể phục hồi...