Bạn đã bao giờ hình dung điều gì đang ẩn giấu bên dưới bề mặt Trái Đất chưa? Phần nội tại của hành tinh chúng ta bao gồm nhiều lớp khác biệt, mỗi lớp lại mang những đặc điểm và tính chất riêng biệt.

Những lớp này trải dài từ lớp vỏ ngoài đến lõi trong, và việc nghiên cứu chúng thuộc lĩnh vực khoa học gọi là địa chấn học.

Các nhà địa chấn học sử dụng sóng địa chấn – sinh ra từ các trận động đất – để tìm hiểu về cấu trúc bên trong Trái Đất, từ đó hé lộ những bí mật nằm sâu dưới lòng đất.

Lớp Vỏ Trái Đất: Lớp Ngoài Cùng

Lớp vỏ là phần ngoài cùng của Trái Đất và có độ dày tương đối mỏng so với các lớp còn lại. Độ dày của lớp vỏ dao động từ khoảng 5 đến 70 km. Có hai loại lớp vỏ: lớp vỏ lục địa – nơi hình thành các lục địa, và lớp vỏ đại dương – nằm bên dưới các đại dương. Lớp vỏ chủ yếu cấu tạo từ các loại đá rắn giàu khoáng silicat, cũng là nơi chúng ta sinh sống, xây dựng thành phố, trồng trọt và khám phá thế giới xung quanh.

Lớp Manti: Lớp Bên Dưới Lớp Vỏ

Ngay bên dưới lớp vỏ là lớp manti, kéo dài đến độ sâu khoảng 2.900 km. Không giống như lớp vỏ rắn chắc, lớp manti gồm những khối đá rắn có khả năng chảy chậm theo thời gian dài. Sự dịch chuyển này được thúc đẩy bởi nhiệt lượng từ lõi Trái Đất, tạo ra dòng đối lưu trong lớp manti. Chính những dòng đối lưu này đã thúc đẩy sự chuyển động của các mảng kiến tạo – yếu tố định hình bề mặt Trái Đất qua các hiện tượng như động đất và núi lửa.

Lõi Ngoài: Biển Dung Kim Loại

Bên dưới lớp manti là lớp lõi ngoài, trải dài từ khoảng độ sâu 2.900 km đến 5.150 km. Lõi ngoài chủ yếu bao gồm sắt và niken ở dạng lỏng do nhiệt độ cực cao tại độ sâu này. Các nhà địa chấn học nhận biết được tính lỏng của lõi ngoài thông qua sóng địa chấn – loại sóng này không thể truyền qua chất lỏng. Chuyển động liên tục của kim loại nóng chảy trong lõi ngoài chính là nguồn gốc hình thành từ trường Trái Đất, một yếu tố sống còn giúp bảo vệ sự sống khỏi bức xạ Mặt Trời nguy hiểm.

Lõi Trong: Khối Rắn Sắt và Niken

Tại tâm Trái Đất là lớp lõi trong, bắt đầu từ độ sâu khoảng 5.150 km và kéo dài đến tâm Trái Đất ở 6.371 km. Mặc dù nhiệt độ tại đây đủ để làm chảy sắt và niken, nhưng áp suất khổng lồ từ các lớp phía trên khiến lõi trong vẫn tồn tại ở trạng thái rắn. Lõi này cũng chủ yếu gồm sắt và niken, và tính chất rắn của nó được xác nhận qua cách sóng địa chấn di chuyển khác biệt trong chất rắn và chất lỏng.

Ranh Giới Giữa Các Lớp

Các ranh giới giữa những lớp này không hoàn toàn tách biệt rõ ràng, mà thay vào đó là sự chuyển tiếp dần dần về nhiệt độ, áp suất và thành phần vật chất. Những vùng chuyển tiếp này rất quan trọng vì chúng cung cấp thông tin giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các quá trình động lực bên trong Trái Đất. Phần lõi của hành tinh là một hệ thống năng động với dòng nhiệt, dòng đối lưu và các quá trình kiến tạo, tạo ra những hiện tượng địa chất như động đất, núi lửa và trôi dạt lục địa.

Địa Chấn Học và Hành Trình Khám Phá Trái Đất

Việc nghiên cứu phần bên trong Trái Đất – gọi là địa chấn học – đóng vai trò then chốt trong việc hiểu cách Trái Đất vận hành. Bằng cách phân tích hướng đi và tốc độ truyền của sóng địa chấn qua các lớp vật chất, các nhà khoa học có thể suy luận về thành phần, nhiệt độ và trạng thái vật lý (rắn hay lỏng) của từng lớp.

Địa chấn học kết hợp nhiều kỹ thuật từ thí nghiệm trong phòng, khảo sát thực địa đến theo dõi địa chấn để tiếp tục khai phá những bí ẩn dưới lòng đất.