Lõi Trái đất đang nguội đi nhanh hơn so với dự kiến. Ảnh: De Agostini Picture Library

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Earth and Planetary Science Letters, quá trình kiến ​​tạo quan trọng giữa lớp lõi và lớp bề mặt Trái đất có thể ngừng hoạt động sớm hơn dự kiến.

Các nhà nghiên cứu cảnh báo, lõi Trái đất đang nguội đi nhanh hơn dự kiến, có thể biến hành tinh này thành một thế giới lạnh giá - không hoạt động tương tự như các hành tinh láng giềng sao Thủy và sao Hỏa - sớm hơn những gì họ nghĩ trước đây.

Nghiên cứu đã kiểm tra xem bridgmanite - khoáng chất chính được tìm thấy ở ranh giới giữa lõi và lớp phủ Trái đất - dẫn nhiệt từ lõi nóng chảy đến bề mặt tốt như thế nào.

Các nhà nghiên cứu đã chiếu xạ một tinh thể bridgmanite bằng các tia laser xung trên một máy ép kim cương để mô phỏng tác động của nhiệt và áp suất cường độ cao tại ranh giới. Họ phát hiện ra rằng tốc độ mà khoáng chất dẫn nhiệt “cao hơn khoảng 1,5 lần so với giả định”.

Các phát hiện có nghĩa là quá trình nguội đi của lõi Trái đất đang tăng tốc và nó sẽ rơi vào tình trạng "bất hoạt nhanh hơn nhiều so với dự kiến".

Việc nguội đi nhanh chóng có thể dẫn đến sự chậm lại sớm hơn của các quá trình như kiến ​​tạo mảng - quá trình liên quan đến chuyển động của các phiến ngầm lớn bao gồm lớp vỏ và lớp phủ bên ngoài, cùng hoạt động của núi lửa.

Sự trao đổi nhiệt từ lõi hành tinh này giúp tạo ra từ trường Trái đất, được hiểu là bảo vệ bầu khí quyển của hành tinh khỏi bức xạ mặt trời và cho phép sự sống phát triển.

Quá trình nguội nhanh có thể còn tăng tốc hơn nữa trong tương lai, vì bridgmanite được làm lạnh biến đổi thành một khoáng chất được gọi là hậu perovskite, dẫn nhiệt thậm chí còn nhanh hơn.

“Kết quả của nghiên cứu có thể cho chúng ta cái nhìn mới về sự tiến hóa của động lực học Trái đất. Trái đất, giống như các hành tinh đá khác là sao Thủy và sao Hỏa, đang nguội đi và trở nên bất hoạt nhanh hơn nhiều so với dự kiến” - nhà khoa học Motohiko Murakami của ETH Zurich, người đứng đầu cuộc nghiên cứu, cho biết.

Tuy nhiên, vẫn chưa rõ chính xác sẽ mất bao lâu để các dòng đối lưu nhiệt bên trong lớp phủ dừng hoàn toàn. Murakami nói rằng không đủ thông tin về những sự kiện như vậy để “xác định thời gian của chúng”.

Bên cạnh sự hiểu biết tốt hơn về đối lưu lớp phủ trong “điều kiện không gian và thời gian”, Murakami lưu ý rằng bất kỳ mốc thời gian dự đoán nào cũng cần phải tính đến cách động lực lớp phủ bị ảnh hưởng bởi sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ trong lõi, vốn là nguồn chính của lớp nhiệt bên trong Trái đất.