Dưới bề mặt sao Thủy là lớp kim cương dày 15km?

12:50 22/07/2024

Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature Communications cho thấy sao Thủy có thể có một lớp kim cương dày 15km bên dưới bề mặt.

Ngoài nhiệt độ khắc nghiệt của hành tinh, kim cương nằm quá sâu - khoảng 485 km dưới bề mặt - để có thể được khai thác - Ảnh: NASA

Phát hiện mới có thể giúp giải quyết những bí ẩn về thành phần và từ trường kỳ lạ trên hành tinh này.

Dưới bề mặt sao Thủy có gì?

Một trong những bí ẩn của sao Thủy là hành tinh này có từ trường. Mặc dù yếu hơn nhiều so với Trái đất, nhưng sự tồn tại của từ trường trên sao Thủy gây bất ngờ vì hành tinh này rất nhỏ và dường như không hoạt động địa chất.

Sao Thủy cũng có những mảng bề mặt tối bất thường mà sứ mệnh Messenger của NASA đã xác định là than chì, một dạng của carbon. Đặc điểm này đã khơi dậy sự tò mò của Yanhao Lin, nhà khoa học tại Trung tâm High Pressure Science and Technology Advanced Research ở Bắc Kinh và là đồng tác giả nghiên cứu mới.

"Hàm lượng carbon cực kỳ cao của sao Thủy khiến tôi nhận ra rằng có lẽ có điều gì đó đặc biệt đã xảy ra bên trong hành tinh này", ông nói.

Các nhà khoa học nghi ngờ rằng sao Thủy có lẽ đã hình thành theo cách giống các hành tinh đất đá khác: từ sự nguội đi của một đại dương magma nóng.

  • Khám phá sự sống ngoài Trái đất nhờ sao Thủy

  • Tàu thăm dò NASA chụp được ảnh cận cảnh sao Thủy

  • Sao Thủy đang thu nhỏ dần

Trong trường hợp của sao Thủy, đại dương này có khả năng rất giàu carbon và silicate. Đầu tiên, kim loại đông lại bên trong đó, hình thành nên lõi trung tâm, trong khi phần magma còn lại kết tinh thành lớp vỏ giữa và lớp vỏ ngoài của hành tinh.

Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng nhiệt độ và áp suất của lớp vỏ chỉ đủ cao để carbon hình thành than chì, và vì nhẹ hơn lớp vỏ, nó nổi lên bề mặt.

Nhưng một nghiên cứu năm 2019 gợi ý rằng lớp vỏ của sao Thủy có thể sâu hơn 50km so với suy nghĩ trước đây. Điều này sẽ làm tăng đáng kể áp suất và nhiệt độ ở ranh giới giữa lõi và lớp vỏ, tạo điều kiện cho carbon kết tinh thành kim cương.

Lớp kim cương dày 15km

Để điều tra khả năng này, một nhóm các nhà nghiên cứu người Bỉ và Trung Quốc, bao gồm Yanhao Lin, đã tạo ra các hỗn hợp hóa học bao gồm sắt, silica và carbon. Những hỗn hợp này, có thành phần tương tự như một số loại thiên thạch, được cho là "bắt chước" đại dương magma của sao Thủy.

Các nhà nghiên cứu cũng thêm vào các hỗn hợp này một lượng lớn sắt sulfide khác nhau. Họ cho rằng đại dương magma chứa nhiều lưu huỳnh, vì bề mặt hiện tại của sao Thủy cũng giàu lưu huỳnh.

Bằng cách sử dụng máy ép, nhóm nghiên cứu đã làm cho hỗn hợp hóa học chịu áp suất nghiền lên tới 7 gigapascal - gấp khoảng 70.000 lần áp suất của bầu khí quyển Trái đất ở mực nước biển, và nhiệt độ lên tới 1.970 độ C. Những điều kiện khắc nghiệt này mô phỏng những điều kiện sâu bên trong Sao Thủy.

Ngoài ra, họ sử dụng các mô hình máy tính để có được các phép đo chính xác hơn về áp suất và nhiệt độ ở ranh giới lõi - lớp vỏ của sao Thủy, bên cạnh việc mô phỏng các điều kiện vật lý ở đó mà than chì hoặc kim cương sẽ ổn định. Theo Lin, những mô hình máy tính như vậy cho chúng ta biết về cấu trúc cơ bản bên trong một hành tinh.

Các thí nghiệm cho thấy các khoáng chất như olivin có khả năng hình thành trong lớp vỏ. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện việc thêm lưu huỳnh vào hỗn hợp hóa học khiến nó chỉ đông đặc ở nhiệt độ cao hơn nhiều. Những điều kiện này thuận lợi hơn cho việc hình thành kim cương.

Các mô phỏng máy tính của nhóm nghiên cứu cho thấy trong những điều kiện sửa đổi này, kim cương có thể đã kết tinh khi lõi bên trong của sao Thủy đông đặc. Vì ít đậm đặc hơn lõi nên sau đó kim cương nổi lên đến ranh giới lõi - lớp vỏ. Các tính toán cũng cho rằng kim cương, nếu có, tạo thành một lớp dày trung bình khoảng 15 km.

Giúp điều tra các hành tinh khác

Theo các nhà khoa học, việc khai thác kim cương trên sao Thủy không thực sự khả thi do nhiệt độ khắc nghiệt của hành tinh, và do kim cương nằm quá sâu (khoảng 485 km dưới bề mặt).

Nhưng những viên đá quý này quan trọng vì một lý do khác. "Chúng có thể chịu trách nhiệm cho từ trường của sao Thủy. Kim cương có thể giúp truyền nhiệt giữa lõi và lớp vỏ, tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ và khiến sắt lỏng cuộn xoáy, từ đó tạo ra từ trường", Lin giải thích.

Chúng cũng có thể giúp giải thích cách những hành tinh ngoài Hệ mặt trời giàu carbon phát triển. "Quá trình dẫn đến việc hình thành một lớp kim cương trên sao Thủy cũng có thể đã xảy ra trên các hành tinh khác, có khả năng để lại các dấu hiệu tương tự", Lin nói.

Có thể bạn quan tâm
Giải Nobel Vật lý 2026 gọi tên nhà khoa học Bỉ

Giải Nobel Vật lý 2026 gọi tên nhà khoa học Bỉ

10:45 07/10/2026

Lúc 16h45 chiều 6-10 (giờ Việt Nam), Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã công bố chủ nhân của giải Nobel Vật lý năm 2026 là nhà vật lý người Bỉ Francis Halzen.

Trung Quốc thử nghiệm phát triển dược phẩm trong không gian

Trung Quốc thử nghiệm phát triển dược phẩm trong không gian

09:00 04/10/2026

Trung Quốc đang nghiên cứu thiết bị vận chuyển và thử nghiệm dược phẩm trong không gian, dự kiến thực hiện chuyến bay cận quỹ đạo vào năm 2027.

Mã độc trên điện thoại tăng 49%, người dùng bị nhắm đến dồn dập hơn

Mã độc trên điện thoại tăng 49%, người dùng bị nhắm đến dồn dập hơn

14:00 01/10/2026

Số lượt phát hiện mã độc trên thiết bị di động tại APAC tăng 49%, trong khi số người dùng bị ảnh hưởng giảm cho thấy, các cuộc tấn công...

Hội chứng sợ 'bỏ lỡ điện thoại' đang lan rộng, ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống

Hội chứng sợ 'bỏ lỡ điện thoại' đang lan rộng, ảnh hưởng không nhỏ đến đời sống

00:45 15/08/2026

Không hiếm gặp hình ảnh ai đó vừa ăn vừa xem thông báo mới, đang lái xe phải dừng lại nghe cuộc gọi...

Nâng cao nhận thức an toàn thông tin cho nhà báo trong môi trường số

Nâng cao nhận thức an toàn thông tin cho nhà báo trong môi trường số

12:45 05/08/2026

Cần Thơ - Sáng 30.7, hội thảo, tập huấn an toàn thông tin cho Nhà báo trong môi trường số năm 2026 đã diễn ra.

7 kỹ năng bạn phải nhớ để thoát nạn nếu xe khách bốc cháy

7 kỹ năng bạn phải nhớ để thoát nạn nếu xe khách bốc cháy

15:45 29/07/2026

Sau vụ cháy xe khách khiến 7 người tử vong , việc nhận biết lối thoát hiểm và xử lý đúng khi phát hiện khói, lửa có thể giúp hành...

Facebook gặp sự cố, nhiều người dùng không thể truy cập tài khoản

Facebook gặp sự cố, nhiều người dùng không thể truy cập tài khoản

15:00 22/07/2026

Khoảng 14h45 ngày 19.7, nhiều người dùng Facebook phản ánh không thể truy cập tài khoản.

Trung Quốc cán mốc 100 tỉ bưu kiện chuyển phát nhanh chỉ sau 6 tháng đầu năm 2026

Trung Quốc cán mốc 100 tỉ bưu kiện chuyển phát nhanh chỉ sau 6 tháng đầu năm 2026

15:45 18/07/2026

Khối lượng bưu kiện chuyển phát nhanh của Trung Quốc đã vượt 100 tỉ vào cuối tháng 6.2026.

Mức xử phạt nồng độ cồn với người lái xe đạp điện

Mức xử phạt nồng độ cồn với người lái xe đạp điện

12:45 15/07/2026

Dưới đây là quy định về mức xử phạt hành chính đối với người lái xe đạp điện vi phạm nồng độ cồn khi tham gia giao thông.

Co loi xay ra
Co loi xay ra
Du học Nhật Bản, Học bổng Nhật Bản, Việc làm tại Nhật Bản, Dịch vụ ở Nhật Bản, Aishin Hà Nội
Du học Nhật Bản
Thông tin du học
Toyota hiace van, commercial van, campervan, toyota hiace van for sale
Toyota hiace van, commercial van, campervan, toyota hiace van for sale
Toyota hiace van for sale
Commercial van for sale
Campervan for sale
Ống hút giấy, cốc giấy, ly giấy, bát giấy, tô giấy, đĩa giấy
Cốc Giấy Là Gì? Tại sao chúng ta nên sử dụng Cốc Giấy?
Cốc giấy, Ly giấy