Sâu bên dưới lớp đất đá êm đềm mà chúng ta bước đi mỗi ngày là một thế giới sục sôi với nhiệt độ cực hạn. Phần lõi Trái Đất không chỉ là một khối kim loại nóng chảy mà còn là "trái tim" nhiệt năng giữ cho hành tinh này không ngừng chuyển động và duy trì sự sống.
Cấu trúc hành tinh của chúng ta có thể ví như một củ hành khổng lồ với nhiều lớp riêng biệt. Từ ngoài vào trong, lớp vỏ mỏng manh là nơi con người sinh sống, tiếp đến là lớp phủ (mantle) bằng đá rắn chiếm phần lớn thể tích. Sâu hơn nữa là lõi ngoài bằng sắt và niken nóng chảy, bao quanh một lõi trong rắn chắc có bán kính bằng 70% kích thước Mặt Trăng. Càng đi sâu, nhiệt độ càng tăng vọt: từ 1.300°C ở độ sâu 100km lên đến mức cực hạn hơn 6.000°C tại tâm điểm – một con số tương đương với nhiệt độ bề mặt của Mặt Trời.
Cấu trúc phân lớp và sự gia tăng nhiệt độ theo độ sâu của Trái Đất - Ảnh: AI
Các nhà khoa học sử dụng sóng địa chấn từ những trận động đất như một loại "siêu âm" để nhìn xuyên qua hàng nghìn km đất đá. Họ phát hiện ra rằng lớp vỏ và phần trên của lớp phủ gắn kết thành thạch quyển dày khoảng 100km. Lớp này không liền mạch mà bị chia cắt thành những mảng kiến tạo khổng lồ như mảng Thái Bình Dương hay mảng Bắc Mỹ. Chính sức nóng từ lòng đất đã thúc đẩy các mảng này di chuyển liên tục, tạo ra núi non, núi lửa và những trận động đất. Sự dịch chuyển không ngừng này buộc sinh vật phải tiến hóa để thích nghi, tạo nên sự đa dạng sinh học kỳ diệu của ngày hôm nay.
Câu hỏi đặt ra là tại sao sau 4,5 tỉ năm, Trái Đất vẫn giữ được nhiệt độ khủng khiếp như vậy? Ánh sáng Mặt Trời không thể xuyên qua lớp vỏ dày, vì thế nguồn nhiệt này đến từ hai nguyên nhân nội tại chính. Thứ nhất là nhiệt lượng nguyên thủy từ thời kỳ hình thành hành tinh. Khi các thiên thể nhỏ va chạm và hợp nhất để tạo ra Trái Đất, một lượng động năng khổng lồ đã chuyển hóa thành nhiệt năng, làm tan chảy toàn bộ hành tinh. Một phần lớn nhiệt lượng này vẫn bị "nhốt" lại bên dưới lớp vỏ đá cho đến tận ngày nay.
Trái Đất vẫn đang âm thầm tỏa nhiệt từ các quá trình vật lý và hóa học cổ xưa
Thứ hai, và quan trọng không kém, là sự phân rã của các "lò phản ứng hạt nhân tự nhiên". Các đồng vị phóng xạ như Thorium-232, Uranium-235 và Uranium-238 liên tục phân rã, giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Dù một số đồng vị đang dần cạn kiệt, nhưng lượng Thorium và Uranium còn lại vẫn đủ để sưởi ấm hành tinh trong hàng tỉ năm nữa.
Nếu một ngày Trái Đất nguội lạnh, hành tinh sẽ trở thành một khối đá chết "bất động". Các mảng kiến tạo sẽ dừng lại, từ trường bảo vệ hành tinh biến mất và bầu khí quyển có thể bị gió mặt trời thổi bay. Khi đó, Trái Đất sẽ khô cằn và lạnh lẽo giống như sao Hỏa. Chính vì vậy, sức nóng sục sôi dưới chân chúng ta không chỉ là một hiện tượng vật lý, mà là nền tảng cốt yếu cho sự tồn tại và phát triển của mọi mầm sống trên thế gian này.
Nguồn: Tuổi Trẻ / Science Direct / NASA
Cấu trúc hành tinh của chúng ta có thể ví như một củ hành khổng lồ với nhiều lớp riêng biệt. Từ ngoài vào trong, lớp vỏ mỏng manh là nơi con người sinh sống, tiếp đến là lớp phủ (mantle) bằng đá rắn chiếm phần lớn thể tích. Sâu hơn nữa là lõi ngoài bằng sắt và niken nóng chảy, bao quanh một lõi trong rắn chắc có bán kính bằng 70% kích thước Mặt Trăng. Càng đi sâu, nhiệt độ càng tăng vọt: từ 1.300°C ở độ sâu 100km lên đến mức cực hạn hơn 6.000°C tại tâm điểm – một con số tương đương với nhiệt độ bề mặt của Mặt Trời.
Cấu trúc phân lớp và sự gia tăng nhiệt độ theo độ sâu của Trái Đất - Ảnh: AI
Thạch quyển và những mảng kiến tạo "trôi"
Các nhà khoa học sử dụng sóng địa chấn từ những trận động đất như một loại "siêu âm" để nhìn xuyên qua hàng nghìn km đất đá. Họ phát hiện ra rằng lớp vỏ và phần trên của lớp phủ gắn kết thành thạch quyển dày khoảng 100km. Lớp này không liền mạch mà bị chia cắt thành những mảng kiến tạo khổng lồ như mảng Thái Bình Dương hay mảng Bắc Mỹ. Chính sức nóng từ lòng đất đã thúc đẩy các mảng này di chuyển liên tục, tạo ra núi non, núi lửa và những trận động đất. Sự dịch chuyển không ngừng này buộc sinh vật phải tiến hóa để thích nghi, tạo nên sự đa dạng sinh học kỳ diệu của ngày hôm nay.
Giải mã nguồn nhiệt vĩnh cửu trong lòng đất
Câu hỏi đặt ra là tại sao sau 4,5 tỉ năm, Trái Đất vẫn giữ được nhiệt độ khủng khiếp như vậy? Ánh sáng Mặt Trời không thể xuyên qua lớp vỏ dày, vì thế nguồn nhiệt này đến từ hai nguyên nhân nội tại chính. Thứ nhất là nhiệt lượng nguyên thủy từ thời kỳ hình thành hành tinh. Khi các thiên thể nhỏ va chạm và hợp nhất để tạo ra Trái Đất, một lượng động năng khổng lồ đã chuyển hóa thành nhiệt năng, làm tan chảy toàn bộ hành tinh. Một phần lớn nhiệt lượng này vẫn bị "nhốt" lại bên dưới lớp vỏ đá cho đến tận ngày nay.
Trái Đất vẫn đang âm thầm tỏa nhiệt từ các quá trình vật lý và hóa học cổ xưa
Thứ hai, và quan trọng không kém, là sự phân rã của các "lò phản ứng hạt nhân tự nhiên". Các đồng vị phóng xạ như Thorium-232, Uranium-235 và Uranium-238 liên tục phân rã, giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Dù một số đồng vị đang dần cạn kiệt, nhưng lượng Thorium và Uranium còn lại vẫn đủ để sưởi ấm hành tinh trong hàng tỉ năm nữa.
Nhiệt lượng - Linh hồn của sự sống
Nếu một ngày Trái Đất nguội lạnh, hành tinh sẽ trở thành một khối đá chết "bất động". Các mảng kiến tạo sẽ dừng lại, từ trường bảo vệ hành tinh biến mất và bầu khí quyển có thể bị gió mặt trời thổi bay. Khi đó, Trái Đất sẽ khô cằn và lạnh lẽo giống như sao Hỏa. Chính vì vậy, sức nóng sục sôi dưới chân chúng ta không chỉ là một hiện tượng vật lý, mà là nền tảng cốt yếu cho sự tồn tại và phát triển của mọi mầm sống trên thế gian này.
Nguồn: Tuổi Trẻ / Science Direct / NASA
