Trong hơn nửa thế kỷ, các nhà khoa học tin rằng các hốc sâu nhất của Trái đất bao gồm một lõi bên ngoài nóng chảy bao quanh một quả cầu được nén dày đặc bằng hợp kim sắt rắn. Nhưng một nghiên cứu mới, được công bố vào ngày 9.2 trên tạp chí Nature, đã cung cấp một cái nhìn sâu sắc hiếm có về cấu trúc bên trong của hành tinh và nó kỳ lạ hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây.
Các mô phỏng máy tính mới cho thấy, lõi bên trong nóng và có áp suất cao của Trái đất có thể tồn tại ở trạng thái "superionic" - một sự trộn lẫn của các phân tử hydro, ôxy và carbon, liên tục chuyển động qua một mạng tinh thể sắt giống như lưới, tạo ra một môi trường giống chất lỏng.
Lõi Trái đất phải chịu áp lực cực lớn và nhiệt độ nóng như bề mặt Mặt trời. Nó từ lâu đã trở thành chủ đề suy đoán của các nhà khoa học cũng như các tác giả khoa học viễn tưởng. Kể từ những năm 1950, những tiến bộ trong nghiên cứu về sóng địa chấn do động đất tạo ra - thứ đi xuyên qua lõi - đã cho phép các nhà nghiên cứu đưa ra những phỏng đoán đúng đắn hơn về những gì bên trong lõi hành tinh. Nhưng ngay cả ngày nay, bức tranh toàn cảnh về nó vẫn chưa rõ ràng.
Một nghiên cứu năm 2021 về cách một loại sóng địa chấn được gọi là sóng S di chuyển qua bên trong hành tinh của chúng ta tiết lộ, lõi bên trong của Trái đất không phải là sắt rắn như người ta đã từng tin, mà thay vào đó là các trạng thái khác nhau của một vật liệu "mềm", bao gồm hợp kim sắt của các nguyên tử sắt và các nguyên tố nhẹ hơn, chẳng hạn như ôxy hoặc carbon.
Nhưng các nhà khoa học không chắc chắn thứ hỗn hợp này bao gồm những gì. Việc tiếp cận lõi bằng tàu thăm dò là không thể. Vì vậy, đối với nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang mô phỏng - biên dịch dữ liệu địa chấn và đưa nó vào một chương trình máy tính tiên tiến, được thiết kế để tái tạo tác động của áp suất và nhiệt độ cực cao của lõi đối với một loạt các nguyên tố cốt lõi: chẳng hạn như sắt, hydro, ôxy và carbon.
Trong một chất rắn thông thường, các nguyên tử tự sắp xếp thành các lưới lặp lại, nhưng các mô phỏng lõi cho thấy trong lõi Trái đất, các nguyên tử sẽ được biến đổi thành một hợp kim siêu bền.
Nếu mô phỏng phù hợp với thực tế, thì sự xoay chuyển liên tục của các vật liệu siêu mềm dẻo có thể giúp giải thích tại sao cấu trúc của lõi bên trong dường như thay đổi rất nhiều theo thời gian, và thậm chí cả cách tạo ra các dòng đối lưu mạnh mẽ tạo ra từ trường Trái đất. Nhưng trước tiên, mô hình sẽ phải được chứng minh.