Lớp phủ của Trái Đất có thể nóng hơn chúng ta nghĩ

Nhiệt độ nóng như vậy có thể làm lớp phủ dễ chảy hơn so với các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra một sự phát triển có thể giúp giải thích các chi tiết về các mảng kiến tạo trượt di chuyển trên bề mặt của lớp phủ như thế nào, các nhà địa vật lý báo cáo trên trang March 3 Science.

“Các nhà khoa học đã tranh cãi về nhiệt độ của lớp phủ trong nhiều thập kỉ”, đồng tác giả nghiên cứu Emily Sarafian, một nhà địa vật lý tại viện hải dương học Woods Hole ở Massachusetts và tại MIT nói. “Các nhà khoa học sẽ tranh luận trên sự thay đổi 10 độ C, do đó việc thay đổi thành 60 độ C là cả một bước nhảy lớn.”

Lớp phủ chủ yếu là rắn nằm giữa vỏ và lõi của trái đất và chiếm khoảng 84% khối lượng của trái đất. Nhiệt từ lớp phủ được cung cấp từ các vụ phun trào núi lửa và di chuyển các mảng kiến tạo, nhưng để đo nhiệt độ của lớp phủ thì khó hơn là việc thả một cái nhiệt kế xuống hố.

Qua đường đi của sóng động đất và qua việc đo các điện tích di chuyển qua trái đất, các nhà khoa học biết rằng có một ranh giới nằm trong lớp phủ tồn tại vài chục ki lô mét dưới bề mặt trái đất. Trên đường ranh giới này, lớp vỏ đá có thể bắt đầu tan chảy trên đường lên bề mặt. Bằng cách bắt chước các điều kiện khắc nghiệt ở sâu trong trái đất để ép và làm nóng những mảnh vỏ-những mảnh mà phun ra từ núi lửa dưới đáy biển hoặc các loại đá tương tự tổng hợp được trong phòng thí nghiệm,các nhà khoa học cũng có thể xác định được nhiệt độ nóng chảy của lớp vỏ đá. Sử dụng 2 điều này, các nhà khoa học đã ước tính rằng nhiệt độ ở ranh giới nằm sâu dưới đáy đại dương vào khoảng 1.314 độ C đến 1.464 độ C.

Thí nghiệm mới đây cho thấy rằng, nếu điều chỉnh áp suất như ở bề mặt, lớp vỏ dưới đông Thái Bình Dương, nơi hai mảng kiến tạo phân tách, ví dụ, nhiệt độ sẽ vào khoảng 1.350 đến 1.410 độ C. Một lớp vỏ nóng hơn thì ít dính hơn và dễ uốn hơn. Các nhà khoa học từ lâu đã bối rối về một số chi tiết cụ thể của các mảng kiến tạo, chẳng hạn như đến một mức nào đó lớp vỏ sẽ chống lại sự chuyển động của các mảng nằm phía trên. Sự chống lại đó phụ thuộc một phần vào sự pha trộn của đá,nhiệt độ và các lớp đá ở ranh giới giữa 2 lớp. Kiến thức mới này có thể cung cấp cho các nhà nghiên cứu thông tin chính xác hơn về các chi tiết đó.

“Đây chỉ là nhiệt độ của ranh giới tan chảy trong lớp phủ, vì vậy nó không phải là toàn bộ mọi thứ”, nhà địa chất Caltech Paul Asimow nói.

Ông đồng ý rằng công việc của nhóm nghiên cứu cung cấp một ước tính cao hơn và chính xác hơn về nhiệt độ được điều chỉnh,nhưng ông không nghĩ rằng các nhà nghiên cứu nên phỏng đoán nhiệt độ ở một số nơi trong lớp phủ sẽ bị thúc đẩy bởi một lượng tương tự. “ Tôi không chắc về điều đó” ông nói. “ Nhưng chúng ta cần những thử nghiệm xa hơn về nhiệt độ lớp phủ”.