Phát hiện kho kim cương cổ đại gần lõi Trái Đất

Nhóm nghiên cứu xem xét đồng vị heli trong những viên kim cương siêu sâu. Ảnh: Independent

Những viên kim cương ngủ yên suốt 4,5 tỷ năm dưới độ sâu hàng trăm kilomet bị đẩy lên mặt đất bởi vụ phun trào núi lửa cực mạnh ở Brazil, theo nghiên cứu công bố hôm 16/8 trên tạp chí Science. Nhóm nghiên cứu đứng đầu là tiến sĩ Suzette Timmerman ở Đại học Quốc gia Australia đo đồng vị heli trong kim cương để xác định vị trí của kho kim cương cổ đại.

Nhóm nghiên cứu cho biết kim cương đóng vai trò như "chiếc hộp thời gian hoàn hảo" giúp họ tìm hiểu sâu hơn về thời kỳ hỗn độn sau khi Trái Đất hình thành. Trong suốt thời kỳ này, hoạt động địa chất dữ dội tới mức cấu trúc ban đầu của hành tinh trẻ hầu như không còn sót lại gì.

Tuy nhiên, giới nghiên cứu vẫn nghi ngờ có một khu vực tương đối yên tĩnh ở lớp phủ nằm giữa vỏ và lõi Trái Đất. Trước đây, họ không tìm thấy bằng chứng chứng minh suy đoán. Manh mối đầu tiên xuất hiện vào thập niên 1980 khi các nhà khoa học nhận thấy một số mẫu dung nham bazan ở vài địa điểm có tỷ lệ đồng vị heli-3 và heli-4 cao hơn bình thường. Điều đặc biệt thú vị là tỷ lệ này giống với tỷ lệ đồng vị trong những thiên thạch đầu tiên đâm xuống Trái Đất.

Sự tương đồng trên chỉ ra dung nham đến từ khu vực sâu trong lòng Trái Đất không thay đổi suốt hàng tỷ năm. "Vấn đề là dù đá bazan được đưa lên mặt đất, chúng ta chỉ biết sơ qua về lịch sử của chúng. Chúng ta không biết nhiều về lớp phủ, nơi chúng hình thành", tiến sĩ Timmerman chia sẻ.

Tiến sĩ Timmerman và cộng sự nghiên cứu tỷ lệ đồng vị heli trong những viên kim cương ra đời ở độ sâu 150 - 230 km dưới lớp vỏ Trái Đất. "Kim cương là vật liệu tự nhiên cứng nhất và khó phá hủy nhất mà con người biết tới. Chúng là chiếc hộp thời gian hoàn hảo giúp chúng tôi khám phá trong lòng Trái Đất. Chúng tôi tách khí heli từ 23 viên kim cương siêu sâu ở vùng Juina, Brazil. Số kim cương này có tỷ lệ đồng vị như chúng tôi dự đoán từ kho chứa cổ đại, xác nhận các khí thu được là dấu tích từ thời kỳ trước khi Mặt Trăng va chạm với Trái Đất", tiến sĩ Timmerman cho biết.