Lõi Trái đất có thể đang 'rò rỉ' khí helium

Minh họa lõi Trái đất - Ảnh: SHUTTERSTOCK.

Việc nghiên cứu dòng dung nham 62 triệu năm tuổi tại đảo Baffin tại Bắc Cực đã tiến hành bởi nhóm các nhà địa hóa học từ Viện Hải dương học Woods Hole và Viện Công nghệ California (Mỹ) đã mang đến một phát hiện bất thường. Trên một phạm vi diện tích lớn, họ ghi nhận mức helium-3 (³He), helium-4 (⁴He) và đồng vị thứ ba cao kỷ lục trong các mẫu đá núi lửa.

Helium đóng vai trò quan trọng trong các phản ứng hạt nhân tổng hợp và có thể liên quan chặt chẽ đến nguồn gốc của sự sống. Helium-3, một đồng vị hiếm, thường được liên kết với lõi Trái đất. Tuy nhiên, Trái đất không tự tạo ra nhiều helium-3 và bất kỳ helium-3 nào thoát ra khỏi Trái đất sẽ tiếp tục trôi vào không gian. Hơn nữa, helium-3 từ nguồn bức xạ Mặt trời ngày nay cũng sẽ bị từ trường Trái đất đẩy trở lại không gian.

Các tác giả nghiên cứu nhấn mạnh rằng việc tìm thấy mức helium-3 cao như vậy tại một vị trí trên mặt đất là một vấn đề lớn. Họ cho rằng điều này có thể ngụ ý lõi Trái đất đang "rò rỉ" khí helium.

"Theo tôi, phát hiện này rất thú vị, nó cho thấy sự di chuyển của các nguyên tố sâu bên trong Trái đất, giữa các thành phần kim loại và đá," nhà địa hóa học Forrest Horton tại Viện Hải dương học Woods Hole, người đứng đầu nghiên cứu, nhấn mạnh.

Một câu hỏi quan trọng được đặt ra là liệu có các nguyên tố khác cũng có thể thoát ra khỏi lõi không? Và chúng đã di chuyển vào phần vỏ của hành tinh vào thời điểm nào?

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học Nature. Lớp phủ Trái đất không ngừng chuyển động và liên tục trình diễn quá trình trao đổi với vỏ Trái đất. Với sự thay đổi liên tục đó, một số nguyên tố ban đầu được bảo tồn bên trong hành tinh đã từng bước thoát ra ngoài theo thời gian, chẳng hạn helium-3.

Tuy nhiên, các nhà khoa học cũng chú ý rằng vẫn tồn tại một giới hạn về lượng helium-3 có thể được tìm thấy trong các mẫu đá từ lớp phủ. Do đó, trước khi có nghiên cứu này, các nhà khoa học tin rằng nếu lượng khí helium trong lớp phủ vượt quá giới hạn đó, nó có thể xuất phát từ nguồn khác.