Giữa lớp phủ và lõi ngoài có một lớp có thể được tạo ra do nước rò rỉ từ bề mặt - Ảnh: SHUTTERSTOCK.

Trong nhiều thập kỷ, nguyên nhân hình thành lớp silica này đã là một ẩn số đối với các nhà nghiên cứu. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy rằng nước từ bề mặt Trái đất là nguồn gốc chính của lớp này. Nước, nhấm nháp từ bề mặt, di chuyển theo các mảng kiến tạo và hướng vào trong, đến cuối cùng đạt đến lõi sau một hành trình dài hơn 2.900km.

Mặc dù quá trình này diễn ra rất chậm, nhưng qua hàng tỷ năm, nước từ bề mặt đã ảnh hưởng đến ranh giới giữa lớp phủ và đỉnh lõi.

Các nhà khoa học đã xác định rằng lớp silica này được tạo thành do một phản ứng hóa học diễn ra rộng rãi. Nước từ bề mặt đã phản ứng với silicon trong lõi, hình thành một lớp silica bảo vệ lõi. Lớp này, có chứa silicat nghèo và hydro giàu, có độ dày khoảng vài trăm km.

Đồng tác giả của nghiên cứu, Tiến sĩ Dan Shim thuộc Đại học bang Arizona, nói, “Trong nhiều năm, người ta tin rằng sự trao đổi vật chất giữa lõi và lớp phủ Trái đất là nhỏ. Tuy nhiên, các thí nghiệm áp suất cao gần đây của chúng tôi lại tiết lộ một câu chuyện khác.

Chúng tôi phát hiện khi nước chạm tới ranh giới lõi - lớp phủ, nó sẽ phản ứng với silicon trong lõi, tạo thành silica.”

Khám phá này, cùng với những quan sát về sự hình thành kim cương, cho thấy sự trao đổi vật chất giữa lõi và lớp phủ của Trái đất diễn ra một cách linh hoạt. Dữ liệu từ các trận động đất và mô phỏng chính xác hơn đã mở ra những chi tiết mới về bên trong hành tinh. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature Geoscience.