Sâu dưới chân chúng ta, gần 3.000 km, là một thế giới bí ẩn. Lớp D'', một khu vực trong lớp phủ dưới của Trái đất, từ lâu đã làm các nhà khoa học bối rối. Đó là nơi đá rắn cư xử theo những cách bất ngờ, không hoàn toàn rắn cũng không hoàn toàn lỏng.
Một đột phá gần đây do Giáo sư Motohiko Murakami của ETH Zurich dẫn đầu đã làm sáng tỏ khu vực bí ẩn này. Được công bố trên tạp chí Communications Earth & Environment, nghiên cứu tiết lộ các quá trình động lực định hình hành tinh của chúng ta từ trong ra ngoài. Khám phá này, được thực hiện tại Zurich, Thụy Sĩ, mang đến một sự hiểu biết mới về độ sâu ẩn giấu của Trái đất.
Trong nhiều thập kỷ, lớp D'' là một câu đố. Sóng địa chấn thay đổi tốc độ đột ngột khi chúng đi qua nó, gợi ý các đặc tính vật liệu độc đáo. Các lý thuyết ban đầu tập trung vào sự thay đổi khoáng chất, nhưng chúng không giải thích đầy đủ hành vi này. Nhóm của Giáo sư Murakami phát hiện ra rằng sự liên kết của các tinh thể post-perovskite, được hình thành dưới áp suất và nhiệt độ cực cao, là chìa khóa.
Các thí nghiệm tại ETH Zurich đã tái tạo các điều kiện của lớp D''. Các nhà khoa học đã đo tốc độ sóng địa chấn, xác nhận rằng cấu trúc tinh thể kiểm soát sự thay đổi sóng. Phát hiện này chứng minh rằng lớp phủ, từng được cho là tĩnh, là một thực thể động, đang chảy.
Nghiên cứu xác định đối lưu lớp phủ là lực liên kết các tinh thể. Dòng chảy chậm của đá này định hướng lại các tinh thể post-perovskite, ảnh hưởng đến sóng địa chấn. Phát hiện này cung cấp bằng chứng về dòng chảy lớp phủ ở ranh giới lõi-lớp phủ, làm thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về động lực bên trong của Trái đất.
Kiến thức mới này cho phép mô hình hóa tốt hơn các chuyển động của mảng kiến tạo, hoạt động núi lửa và từ trường của Trái đất. Nó thách thức ý tưởng về một lớp phủ cứng nhắc, tiết lộ sự tương tác phức tạp của áp suất, nhiệt độ và cấu trúc tinh thể. Giai đoạn post-perovskite trở thành một yếu tố quan trọng trong các hiện tượng sâu trong lòng đất.
Nghiên cứu này nâng cao khả năng của chúng ta trong việc hình dung và đánh giá cao các lực định hình hành tinh của chúng ta. Nó nhấn mạnh sự kết nối của các quá trình của Trái đất, từ bề mặt đến lõi. Nghiên cứu này đặt ra một tiêu chuẩn mới để tích hợp các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, quan sát và mô hình hóa trong khoa học Trái đất.
Sự liên kết của các tinh thể post-perovskite trong lớp D'' không chỉ giải quyết một câu đố địa chấn mà còn tiết lộ lớp phủ là một thực thể động, đang chảy. Phát hiện này mở ra một chương mới trong khoa học địa chất, cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về các lực mạnh mẽ định hình hành tinh của chúng ta.