Lõi Trái Đất: Bí Ẩn Nhiệt Lượng Tồn Tại Suốt 4,5 Tỷ Năm

Lõi Trái Đất là một trong những khu vực bí ẩn và khắc nghiệt nhất hành tinh, với nhiệt độ có thể lên đến 5.200 độ C, tương đương bề mặt Mặt Trời. Dù cách bề mặt hàng nghìn km, nhiệt lượng từ lõi đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động của các mảng kiến tạo và nhiều hiện tượng địa chất.

Mô phỏng phần lõi của Trái Đất. Ảnh: Physic World

Cấu Trúc Lõi Trái Đất

Lõi Trái Đất được chia thành hai phần chính:

Lõi ngoài: Chủ yếu là sắt và nickel ở trạng thái nóng chảy, bắt đầu từ độ sâu 2.889 km.
Lõi trong: Một khối cầu rắn lớn, kích thước tương đương Mặt Trăng, cấu tạo chủ yếu từ sắt và nickel dưới áp suất cực cao.

Nguồn Gốc Nhiệt Lượng Khổng Lồ

Nhiệt độ cực cao trong lõi Trái Đất đến từ ba nguồn chính:

1. Nhiệt Lượng Từ Quá Trình Hình Thành Hành Tinh

Khi Trái Đất hình thành 4,5 tỷ năm trước, lực hấp dẫn đã nén vật chất từ một đám mây khí nóng quanh Mặt Trời sơ khai, tạo nên một khối cầu nóng chảy. Dù bề mặt nguội đi nhanh chóng, lõi vẫn lưu giữ phần lớn nhiệt lượng.

2. Phân Rã Phóng Xạ

Sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ như uranium-238 và thorium-232 cung cấp khoảng 54% tổng nhiệt lượng của lõi.

3. Ma Sát Giữa Các Lớp

Sự dịch chuyển và ma sát giữa các lớp chất rắn và chất lỏng dưới áp suất lớn tạo ra nhiệt lượng bổ sung.

Cách Đo Nhiệt Độ Lõi Trái Đất

Do không thể trực tiếp thăm dò sâu trong lòng đất, các nhà khoa học sử dụng thí nghiệm trên sắt và hợp chất giàu sắt dưới áp suất cao để ước tính nhiệt độ. Bằng cách xác định nhiệt độ tan chảy của các vật liệu này, nhiệt độ lõi Trái Đất được tính toán một cách chính xác.

Tầm Quan Trọng Của Nhiệt Lượng Trong Lòng Trái Đất

Nhiệt lượng từ lõi đóng vai trò quan trọng trong hoạt động địa chất:

Động lực các mảng kiến tạo: Giúp các mảng kiến tạo di chuyển, tạo ra và phá hủy lục địa.
Núi lửa và suối địa nhiệt: Cung cấp nguồn năng lượng nhiệt ở bề mặt.

Các nhà khoa học dự đoán rằng lõi Trái Đất sẽ nguội dần và rắn lại trong 91 tỷ năm, sau khi Mặt Trời kết thúc vòng đời.

Kết Luận

Nhiệt lượng từ lõi Trái Đất không chỉ là minh chứng cho lịch sử hình thành hành tinh mà còn đóng vai trò quyết định trong việc duy trì hoạt động địa chất và sự sống. Việc nghiên cứu và hiểu rõ lõi Trái Đất không chỉ giúp giải đáp các bí ẩn khoa học mà còn mở ra những hướng đi mới trong khai thác tài nguyên và năng lượng.