Lõi mặt trời nóng bao nhiêu độ năm 2024
TTO - Theo nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học cho biết, lõi trái đất nóng hơn người ta tưởng rất nhiều, lên đến 6.000 độ C gần bằng nhiệt độ ở bề mặt mặt trời.Phần lõi của trái đất được cấu tạo từ vật liệu sắt dạng tinh thể, cứng, được bao quanh bởi dung nham nóng chảy. Các nhà khoa học tiến hành thí nghiệm sau để đo nhiệt độ ở lõi trái đất. Do lõi trái đất chịu tác động bởi áp suất cao và tiếp xúc với dòng dung nham nóng chảy, các nhà khoa học đã đặt mẫu sắt nhỏ giữa hai miếng kim cương nhân tạo, và ép chặt chúng lại để tạo ra áp suấp cao do bị đè nén. Sau đó, dùng tia laser chiếu vào mẫu sắt để nâng nhiệt độ lên cao. Các nhà khoa học đã sử dụng tia X để đo nhiệt độ cần thiết khiến mẫu sắt chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng. Sau đó, bằng phép tính nội suy, các nhà khoa học đã tính toán được nhiệt độ của nó lên đến con số 6.000 độ C thay vì trước đó, họ cho rằng nhiệt độ của lõi trái đất chỉ ở 5.000 độ C. Kết quả nghiên cứu này đóng vai trò quan trọng trong quá trình nghiên cứu điện từ trường được tạo ra từ lõi trái đất, giúp các nhà khoa học hiểu sâu hơn nữa trong lĩnh vực địa chấn học và các vụ động đất trong tương lai. Câu trả lời là có, trong vũ trụ có nhiều nơi còn nóng hơn cả Mặt Trời. Lý do được giải thích ngay dưới đây: Mặt Trời nóng như vậy là vì khí ở trong lõi Mặt Trời cháy và biến một phần khí đó thành nguồn năng lượng cực kì lớn. Mặt Trời là một ngôi sao, và những ngôi sao chúng ta nhìn thấy trong đêm cũng là những mặt trời có nhiều điểm giống với Mặt Trời của chúng ta. Một số ngôi sao đó to hơn Mặt Trời và cũng nặng hơn nữa, và tất nhiên là cũng nóng hơn rất nhiều. Có một số ngôi sao có nhiệt độ trong lõi lên đến hàng trăm triệu độ C nữa kia.  Phần còn sót lại của vụ nổ sao Thiên Hậu A. Lí do để các ngôi sao đó không nổ tung ngay là vì chúng cực kì nặng, đến mức mà trọng lực giữ chúng còn nguyên vẹn. Tương tự như vậy, Mặt Trời của chúng ta cũng nhờ có trọng lực mà “sống” được hàng tỉ năm. May thật đấy! Những ngôi sao nặng hơn Mặt Trời thì khí trong lõi cháy nhanh hơn và có thể bất ngờ một lúc nào đó sẽ hết năng lượng. Phần bên trong của ngôi sao thường co cụm về lõi do lực hút của trọng lực. Phần bên ngoài ban đầu cũng bị hút về phía lõi nhưng rồi bị bật ra khỏi bề mặt ngôi sao và bay vào không gian. Sự kiện đặc biệt đó được gọi là vụ nổ của ngôi sao siêu nặng. Quá trình này có thể sinh ra nhiệt độ lên đến hàng triệu độ. Khi một ngôi sao khổng lồ nổ thì phần lõi cực đặc của nó còn lại sẽ trở thành một ngôi sao neutron (tiếng Việt còn gọi là sao nơ-tơ-rông) hoặc một lỗ đen. Phần bé nhỏ còn lại này vẫn là một vật thể cực kì nặng có khả năng hút các khí va bụi về phía nó, tạo ra một lượng nhiệt cực lớn mà đôi khi nóng đến hàng triệu độ C. Hai sao neutron có thể hợp lại thành một, và vụ nổ khi hai sao này va chạm nhau để nhập làm một được gọi là kilonova, cũng sinh ra nhiệt độ lên đến hàng triệu độ C. Các sao có nhiệt độ cực kì lớn như vậy lại là điều rất tốt. Sao chiếu sáng là vì chúng rất nóng, nhờ đó chúng lấp lánh trên bầu trời đêm nhìn rất đẹp, chúng đặc biệt sáng hơn khi chết đi trong các vụ nổ supernova và kilonova. Mặt Trời của chúng ta tỏa sức nóng và chiếu ánh sáng lên Trái Đất nên con người và tất cả mọi cây cối, con vật mới sống được. Điều tuyệt vời nữa là sức nóng kinh khủng của sao cũng tạo ra những nguyên tử mới (tức là những hạt cực kì bé đã du hành từ những ngôi sao đến trái đất chúng ta từ rất lâu rồi). Nguyên tử giống như những viên gạch để xây nhà, tất cả mọi thứ trên đời, thậm chí là cơ thể chúng ta cũng gồm các nguyên tử hợp lại. Rất nhiều các nguyên tử khác nhau sinh ra từ các ngôi sao xa tít tắp đã tìm đường đến gần chúng ta, hình thành nên Trái Đất, Mặt Trăng, Mặt Trời và cả chính bạn nữa đấy. Như vậy các ngôi sao không chỉ tạo ra sức nóng, mà còn tạo ra những nguyên tử của cơ thể chúng ta và tất cả mọi thứ chúng ta nhìn thấy trên Trái Đất. Đầu tiên, hãy thử nghĩ trong mùa đông lạnh giá, bạn mặc một chiếc áo len dày cộp thì điều gì sẽ xảy ra? Bên trong lớp áo len có ấm hơn bên ngoài chiếc áo len không? Hay hồ đóng băng vào mùa đông. Nước bên dưới bề mặt băng vẫn có thể tồn tại ở dạng lỏng và nó có thể đạt tới 4 độ C ở tầng sâu hơn, tại sao điều này không làm tan lớp băng trên mặt hồ? Mặc dù nguyên lý của hai ví dụ này hơi khác nhau, nhưng cả hai đều có thể minh họa rằng nhiệt độ có thể được ngăn cách một cách ổn định nếu như có một “lá chắn” ở giữa. Trái Đất của chúng ta cũng vậy, lớp phủ đá dày gần 3.000 km trên bề mặt hành tinh của chúng ta hoạt động như một chiếc áo len và băng trên mặt hồ. Lớp đá này rất dày và giúp lõi Trái Đất không bị mất nhiệt. Hay nói theo một cách khác, hành tinh của chúng ta vẫn chưa đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt và do đó nhiệt không thể truyền đi một cách hiệu quả từ lõi lên đến bề mặt. Lõi của Trái Đất là phần trong cùng nhất của Trái Đất, như được các nghiên cứu địa chấn phát hiện, nó là một quả cầu chủ yếu ở dạng rắn có bán kính khoảng 1.220 km, chỉ bằng 70% bán kính của Mặt Trăng. Nó được cho là chứa hợp kim sắt-niken. Ngoài nhiệt lượng bồi tụ ban đầu, phần lớn nhiệt lượng mới được sinh ra trong lõi Trái Đất đều đến từ quá trình phân rã phóng xạ của một số đồng vị tồn tại từ rất lâu (chủ yếu là 4 đồng vị phóng xạ urani-235, kali-40, urani-238 và thorium-232), quá trình này liên tục sinh ra nhiệt và truyền ra bên ngoài. Tuy nhiên ngay sau đó lượng nhiệt này sẽ phải đi qua lớp đá và không khí lạnh. Do đó chúng ta không thể cảm nhận được sức nóng này. Theo định luật Fourier, độ dốc nhiệt càng lớn thì sự dẫn nhiệt diễn ra càng nhanh, và bề mặt tỏa nhiệt ra bầu trời đêm lạnh giá sẽ rất nhanh, giống như nước trên mặt hồ đầu mùa đông, nó mất nhiệt nhanh hơn những tầng nước ở dưới rất nhiều. Khoảng 1,5 tỷ năm trước, Trái Đất có phần lõi nóng đang mất nhiệt mạnh mẽ một cách khó hiểu. Tiếp đó, sau khi đã nguội tới mức độ vừa phải, một phần hóa rắn (phần lõi trong của Trái đất) và chìm xuống phần còn lại (phần lõi ngoài), kéo theo phần lớn sắt và nikel. Đó là quá trình lõi trong và lõi ngoài được hình thành. Khoảng 4,6 tỷ năm trước, sau khi Hệ Mặt Trời ra đời, một số mảnh vụn và bụi vũ trụ bắt đầu va chạm liên tục, và từ từ hòa lẫn với nhau thông qua lực hấp dẫn để tạo thành Trái Đất ban đầu. Nhưng hành tinh của chúng ta lúc đó có môi trường khá kinh khủng, khắp nơi đều có những miệng nứt màu đỏ, magma có thể đột ngột phun ra khỏi mặt đất bất cứ lúc nào. Cùng với việc liên tục va chạm với các tiểu hành tinh và sao chổi từ thế giới bên ngoài, nhiệt độ của toàn bộ Trái Đất lúc này vượt quá 1.200 độ C. Về bản chất, Trái Đất lúc này giống như một khối bùn có nhiệt độ cao, áp suất cao và liên tục bị tác động bởi những vật thể bên ngoài vũ trụ. Các nhà địa chất thường ví von giai đoạn ban đầu kéo dài 500 triệu năm này của Trái Đất là địa ngục trần gian. Trong khoảng thời gian này, nhiệt độ của không gian vũ trụ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ của Trái Đất. Do đó, sau mỗi lần va chạm, bề mặt của Trái Đất cũng theo đó mà nhanh chóng nguội đi và chuyển sang màu đen, giống như những thanh sắt đỏ hồng được nhúng vào nước. Theo thời gian, một lớp đá hình thành trên bề mặt Trái Đất và trở thành lớp vỏ ban đầu của toàn bộ hành tinh. Ngoài ra, dưới tốc độ hấp thụ nhiệt từ bên trong, sự mất cân bằng này đã làm cho bề mặt mất năng lượng nhiệt và nguội đi. Do đó, nhiệt độ sẽ giảm nhanh cho đến khi bề mặt bắt đầu hóa rắn thành đá. Đá rắn càng sâu, dung nham bên dưới càng nóng, tuy nhiên quá trình này không diễn ra đủ nhanh để có thể làm nóng chảy lớp đá bề mặt. Theo cách này, mỗi lớp phủ của Trái Đất sẽ có nhiệt độ gần như ổn định và mỗi lớp này cũng sẽ giải phóng năng lượng nhiệt dư thừa với cùng tốc độ. Theo đó, Trái Đất cũng dần phân hóa thành lõi nóng, lớp manti và lớp vỏ ít nóng hơn. Trên thực tế, bề mặt này nguội đi nhanh hơn nhiều so với tưởng tượng của chúng ta, lớp vỏ ban đầu sau vài triệu năm đã có thể đạt được sự ổn định và đủ nguội để đảm bảo nước lỏng có thể lưu trữ trên bề mặt hành tinh. Điều này giống như việc khi bạn lấy một chiếc bánh bao nóng ra khỏi lò, lớp vỏ bên ngoài sẽ nhanh chóng nguội đi, nhưng thực ra bên trong chiếc bánh bao vẫn rất nóng, chỉ cần bạn không bẻ ra, chiếc bánh bao đó vẫn sẽ giữ được độ nóng ở bên trong. Theo tính toán của các nhà khoa học, nhiệt độ bên trong lõi Trái Đất sẽ duy trì ở mức cao như hiện tại trong một khoảng thời gian kéo dài 1 tỷ năm. Về mặt cơ học, người ta chia nó thành 5 lớp chính gồm thạch quyển, quyển mềm, lớp phủ giữa, lõi ngoài, và lõi trong. Về mặt hóa học, người ta chia nó thành lớp vỏ, manti trên, manti dưới lớp vỏ, lõi ngoài và lõi trong. Trên thực tế, vẫn có những nơi mà chúng ta có thể cảm nhận được sức nóng từ lõi Trái Đất truyền qua bên ngoài. Chúng là các mạch suối nước nóng, các rặng núi lửa gần đại dương... |
