Lượng vàng khổng lồ cùng nhiều kim loại quý từ vùng lõi đang rò rỉ lên bề mặt Trái Đất

Nội dung công bố đã hé lộ một phát hiện đầy bất ngờ về nguồn gốc sâu xa của các kim loại quý trong lớp vỏ Trái Đất. Dựa trên các phân tích đồng vị thu thập từ đá núi lửa nhà khoa học đã lần theo dấu vết hóa học để vén màn một câu chuyện địa chất kéo dài hàng tỷ năm. Phát hiện chỉ ra rằng vàng và các kim loại quý khác thực chất bắt nguồn từ chính lõi Trái Đất và đang từng bước rò rỉ lên bề mặt qua dòng magma đối lưu.

Chia sẻ về kết quả nghiên cứu, nhà địa hóa học Nils Messling từ Đại học Göttingen (Đức) cho biết nhóm của ông đã thực sự phát hiện được vàng trong các mẫu vật phân tích, và các dữ liệu đồng thời xác nhận rằng vật chất từ lõi – nơi được cho là chứa phần lớn kim loại quý của hành tinh đang len lỏi vào lớp phủ trên.

Trên thực tế, lượng vàng mà con người khai thác trong lớp vỏ chỉ là phần nổi rất nhỏ của tảng băng chìm. Theo các ước tính khoa học, hơn 99% tổng số vàng của Trái Đất tập trung ở phần lõi kim loại, lượng đủ để tạo nên một lớp phủ dày tới nửa mét bao trùm toàn bộ lục địa nếu được mang lên bề mặt. Điều này bắt nguồn từ giai đoạn đầu hình thành Trái Đất, khi các nguyên tố nặng có xu hướng chìm xuống và tích tụ ở trung tâm, trong một quá trình địa chất được gọi là “thảm họa sắt”. Sau đó, mưa thiên thạch đã tiếp tục cung cấp thêm kim loại nặng cho lớp vỏ từ không gian vũ trụ.

Vàng và các kim loại quý hiếm khác, đang rò rỉ lên lớp phủ của Trái Đất. Ảnh minh họa: Getty

Dẫu vậy, câu hỏi lớn đặt ra là bao nhiêu trong số kim loại quý hiện nay thực sự đến từ lõi Trái Đất và bao nhiêu là phần còn lại của quá trình va chạm thiên thạch? Để tìm lời giải, nhóm nghiên cứu đã tập trung vào phân tích đồng vị ruthenium – một kim loại quý hiếm có đặc điểm hóa học đặc biệt và có thể đóng vai trò “dấu vết” để truy nguồn gốc.

Sự khác biệt rất nhỏ giữa đồng vị ruthenium trong lõi và trên bề mặt từng là rào cản trong các nghiên cứu trước đây, nhưng nhóm của Messling đã phát triển được kỹ thuật phân tích mới với độ nhạy cao hơn, cho phép phát hiện sự chênh lệch tinh vi này. Áp dụng phương pháp vào các mẫu đá núi lửa từ quần đảo Hawaii – nơi magma trồi lên trực tiếp từ những tầng sâu nhất – họ ghi nhận lượng ruthenium-100 cao bất thường, một chỉ dấu rõ ràng cho thấy vật chất từ lõi đang có mặt trong lớp phủ Trái Đất.

Kết quả này không chỉ củng cố giả thuyết về sự rò rỉ của kim loại quý từ lõi, mà còn mở ra viễn cảnh rằng toàn bộ các nguyên tố “ưa sắt” – những nguyên tố từng bị kéo về trung tâm khi Trái Đất còn ở dạng nóng chảy đều có thể đang dần dần quay trở lại bề mặt. Ngoài ruthenium, điều này còn bao gồm palladium, rhodium, platinum và đặc biệt là vàng.

Dù tốc độ rò rỉ chậm đến mức khó nhận thấy và việc khai thác trực tiếp từ độ sâu gần 3.000 km là điều không tưởng, khám phá này mang lại một cái nhìn hoàn toàn mới về sự vận động ngầm của hành tinh. Không chỉ giúp giải thích phần nào nguồn gốc sâu xa của các mỏ kim loại quý, nó còn có thể trở thành đầu mối để hiểu thêm về cấu trúc và lịch sử hình thành của những hành tinh đá khác trong vũ trụ.

Dịch: Science Alert

>> Phát hiện lõi Trái Đất đang biến dạng sau khi phân tích 200 trận động đất