Phát hiện vàng từ lõi Trái đất đang di chuyển lên bề mặt

Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng lõi Trái đất rất giàu vàng, và kim loại quý này đang rò rỉ qua lớp manti lên lớp vỏ. Các nhà khoa học đã phân tích các đồng vị trong đá núi lửa từ sâu dưới thạch quyển và phát hiện rằng vàng cùng các kim loại quý khác ban đầu xuất phát từ lõi trước khi di chuyển lên bề mặt nhờ dòng magma đối lưu.

Nghiên cứu mới cho thấy các kim loại nặng nóng chảy như vàng đang rò rỉ ra khỏi lõi Trái đất.

Nhà địa hóa học Nils Messling từ Đại học Göttingen, Đức, cho biết: "Khi những kết quả đầu tiên xuất hiện, chúng tôi nhận ra rằng đã thực sự tìm thấy vàng! 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 của Trái đất ở phía trên".

Mặc dù vàng có thể được tìm thấy trong lớp vỏ Trái đất, nhưng lượng vàng ở đây chỉ chiếm một phần rất nhỏ so với tổng lượng vàng của cả hành tinh. Theo nghiên cứu, hơn 99% vàng của Trái đất nằm trong lõi kim loại, đủ để phủ toàn bộ bề mặt hành tinh bằng một lớp vàng dày 50 cm.

Quá trình hình thành Trái đất đã khiến các nguyên tố nặng hơn chìm xuống lớp bên trong, tạo ra lõi phân hóa, một hiện tượng được gọi là “Thảm họa sắt”. Sau đó, sự va chạm của thiên thạch đã mang thêm vàng và các kim loại nặng đến lớp vỏ.

"Thảm họa sắt" (Iron Catastrophe) là một sự kiện địa chất được cho là đã xảy ra vào giai đoạn đầu của lịch sử Trái Đất. Trong sự kiện này, các kim loại nặng như sắt và niken đã tích tụ vào lõi trái đất, gây ra một cuộc cách mạng trong cấu trúc và đặc tính của hành tinh.

Vật liệu từ lõi, bao gồm vàng và các kim loại quý khác, đang rò rỉ vào lớp phủ của Trái đất.

Mặc dù có bằng chứng cho thấy heli nguyên thủy và các đồng vị sắt nặng đang rò rỉ từ lõi, nhưng vẫn chưa rõ bao nhiêu kim loại nặng trên bề mặt có nguồn gốc từ lõi và bao nhiêu từ không gian. Để nghiên cứu điều này, các nhà khoa học đã tập trung vào đồng vị của rutheni, một kim loại nặng quý.

Các đồng vị ruthenium trong lõi Trái đất có sự khác biệt nhỏ so với ruthenium trên bề mặt. Messling và nhóm nghiên cứu đã phát triển các kỹ thuật phân tích mới để phát hiện sự khác biệt này. Họ đã phân tích ruthenium từ đá núi lửa ở Hawaii và phát hiện ra rằng lượng ruthenium-100 cao hơn đáng kể so với lượng có trong lớp phủ xung quanh, cho thấy nguồn gốc từ lõi Trái đất.

Phát hiện này cho thấy tất cả các nguyên tố siderophile – những nguyên tố di chuyển vào lõi khi Trái đất còn trẻ và nóng chảy – đều đang rò rỉ ra khỏi lõi, bao gồm ruthenium, palladium, rhodium, platinum và vàng.

Mặc dù không thể dễ dàng khai thác vàng từ lõi Trái đất, phát hiện này mở ra những hiểu biết mới về hành tinh của chúng ta và có thể cả những hành tinh đá khác. Nhà địa hóa học Matthias Willbold từ Đại học Göttingen cho biết: "Những phát hiện của chúng tôi không chỉ cho thấy lõi Trái đất không hề biệt lập như trước đây người ta vẫn nghĩ. Chúng tôi cũng có thể chứng minh rằng khối lượng lớn vật liệu manti siêu nóng – hàng trăm nghìn tỷ tấn đá – có nguồn gốc từ ranh giới lõi-manti và dâng lên bề mặt Trái đất, đã hình thành nên các đảo đại dương như Hawaii".

Phan Hoàng - Science Alert