Lõi Trái Đất đang “rò rỉ” vàng và kim loại quý: Bằng chứng khoa học từ đá núi lửa ở Hawaii

Theo nghiên cứu mới nhất, lõi hành tinh của chúng ta được cho là nơi chứa phần lớn trữ lượng kim loại quý, bao gồm tới 99,9% lượng vàng cùng các nguyên tố hiếm khác. Mặc dù con người gần như không thể tiếp cận những “kho báu” này do bị ngăn cách bởi hàng ngàn dặm đá, nghiên cứu đã phát hiện bằng chứng cho thấy một phần nhỏ các kim loại đó có thể đã rò rỉ ra khỏi lõi, đi vào lớp đá giàu khoáng chất và cuối cùng xuất hiện trên bề mặt trái đất.

Trong quá trình phân tích các mẫu đá núi lửa từ Hawaii, nhóm nghiên cứu đã xác định được dấu hiệu của rutheni – một kim loại thuộc nhóm bạch kim – mà theo họ, chỉ có thể đến từ ranh giới giữa lõi và lớp phủ, nằm ở độ sâu hơn 1.800 dặm (tương đương khoảng 2.900 km) bên dưới bề mặt hành tinh.

“Khi những kết quả đầu tiên xuất hiện, chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi đã thực sự tìm thấy vàng,” ông Nils Messling – tác giả chính của nghiên cứu, hiện đang công tác tại khoa Địa hóa học, Đại học Göttingen (Đức) – chia sẻ. “Dữ liệu của chúng tôi xác nhận rằng vật liệu từ lõi, bao gồm vàng và các kim loại quý khác, đang rò rỉ vào lớp phủ trái đất ở phía trên.”

Hầu hết vàng và các kim loại quý khác của trái đất đều nằm ở lõi. Ảnh: Getty.

Trái đất được cấu thành từ ba lớp chính: lớp vỏ, lớp phủ và lõi. Lớp vỏ là phần ngoài cùng, mỏng và cứng; lớp phủ là tầng đá ít cứng hơn, chiếm phần lớn khối lượng hành tinh; lõi là phần trung tâm. Lõi gồm hai phần: lõi ngoài là lớp kim loại nóng chảy dày khoảng 1.400 dặm (2.300 km), bao quanh lõi trong – một khối sắt gần như rắn có đường kính khoảng 1.520 dặm (2.440 km).

Trước đây, các nghiên cứu đã cho thấy thành phần của rutheni (Ru) trong trái đất thay đổi theo từng giai đoạn trong quá trình hình thành hành tinh, do vậy thành phần Ru trong lõi có thể khác biệt so với lớp phủ và lớp vỏ.

Trong nghiên cứu lần này, các nhà khoa học đã so sánh Ru thu được từ mẫu đá núi lửa tại Hawaii – bao gồm các mẫu từ hồ dung nham ở núi lửa Kilauea đang hoạt động – với Ru trong lớp phủ. Họ phát hiện nồng độ Ru lõi cao hơn trong các mẫu đá Hawaii, cho thấy nguồn gốc của kim loại này là từ sâu trong lòng trái đất.

Phát hiện trên không chỉ chỉ ra rằng kim loại quý như vàng có thể đã di chuyển từ lõi ra ngoài mà còn cung cấp thêm manh mối về sự hình thành của Hawaii và các khu vực khác liên quan đến ranh giới lõi - manti. Theo giáo sư Matthias Willbold, đồng tác giả nghiên cứu và cũng thuộc Đại học Göttingen: “Những phát hiện của chúng tôi không chỉ cho thấy lõi trái đất không bị cô lập như giả định trước đây. Chúng tôi còn có thể chứng minh rằng khối lượng lớn vật chất từ manti siêu nóng – hàng trăm nghìn tỷ tấn đá – đã trồi lên từ ranh giới lõi - manti và tạo thành các đảo đại dương như Hawaii.”

Hawaii được cho là nằm trên một cột manti sâu – một dòng đá nóng di chuyển từ sâu trong lòng trái đất lên gần bề mặt, góp phần thúc đẩy hoạt động núi lửa trong khu vực. Gần đây, các nhà nghiên cứu cũng đã phát hiện bằng chứng cho thấy châu Phi đang bị tách rời bởi một cột manti sâu khác, có thể cũng bắt nguồn từ ranh giới lõi - manti, tương tự như rutheni.