Viên ngọc này là bằng chứng cho thấy có một biển nước lớn nằm sâu dưới lớp vỏ Trái Đất

Viên kim cương màu nâu dài 3 milimet được tìm thấy tại Mato Grosso, Brazil có thành phần hóa học khiến các nhà nghiên cứu tin rằng có một (hoặc nhiều) đại dương nằm sâu dưới bề mặt Trái Đất cả trăm kilomet.

• Từ trường Trái Đất sắp đảo cực?
• Siêu núi lửa nguy hiểm nhất Trái đất có thể "nổ" sớm gây ra vụ phun trào lớn nhất trong lịch sử

Viên ngọc cực hiếm đó được gọi là ringwoodite, được chuyên gia kim cương Graham Pearson và các đồng nghiệp từ Đại học Alberta vô tình phát hiện ra khi đang tìm kiếm một loại khoáng chất khác. Ringwoodite được tạo thành khi khoáng chất olivin (olivine) – một vật chất có nhiều trong lớp vỏ Trái Đất – chịu một áp suất cực lớn ép lại và khi nó tiếp xúc với một môi trường ít áp lực hơn, lúc đó nó sẽ trở lại trạng thái là olivine ban đầu.

Cho tới thời điểm hiện tại, ringwoodite chỉ được tìm thấy trong thiên thạch hoặc được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Đây là lần đầu tiên, con người phát hiện thấy nó trên bề mặt Trái Đất.

Sau khi nghiên cứu, các nhà khoa học nhận thấy rằng, khoảng 1,5% khối lượng của ringwoodite là nước và được đóng kín trong bề mặt viên ngọc.

Qua nhiều năm phân tích, bằng phương pháp quang phổ và nhiễu xạ X-ray được sử dụng đặc biệt trong các phòng thí nghiệm để phân tích độ sâu và thành phần nước, các nhà khoa học đưa ra nhận định rằng dưới lòng đất có thể có nước. Thậm chí rất có thể có một nơi trữ nước khổng lồ với kích cỡ to bằng toàn bộ các đại dương cộng lại nằm trong lòng Trái Đất.

Graham Pearson và viên ringwoodite.

Lớp vỏ Trái Đất chỉ có độ sâu khoảng 100 km. Tại đó, lớp phủ trên (upper mantle, nằm dưới và phân biệt với lớp vỏ ngoài cùng – crust chỉ dày 100 km) chỉ sâu xuống 300 km nữa. Vùng chuyển giao – transition zone (ở độ sâu khoảng 410 km và 660 km) nằm giữa lớp phủ trên và lớp phủ dưới (lower mantle) sẽ là nơi xuất thân của viên ringwoodite kia.

Sơ đồ mặt cắt của Trái đất cho thấy vị trí của khoáng chất “ringwoodite” mà người ta đã tìm được.

Thứ gì nằm ở vùng chuyển giao này vẫn là điều gây tranh cãi với các nhà khoa học. Có ý kiến cho rằng đó là một biển nước khổng lồ nhưng cũng có ý kiến khác tin rằng đó chỉ là một tầng đất khô cằn.

Khám phá của Pearson đã khiến nhiều người thay đổi nhận định của mình. Ông có đưa ra hai giả định đều đi tới kết luận rằng lớp địa chất sâu trong lòng đất này rất giàu nước.

Nước trong viên ringwoodite là được tạo thành từ một dung dịch giống nước có khả năng cứng lại thành dạng tinh thể. Dung dịch giống nước này phải được tạo ra từ môi trường xung quanh, chính là từ vùng chuyển giao bởi không có bằng chứng nào cho thấy lớp phủ dưới có thể chứa một lượng nước lớn cả. Cuối cùng, áp suất cực lớn và những thành phần hóa học trong độ sâu trên đã tạo ra nước.

Nước và ringwoodite đã có sẵn rồi, và ringwoodite hấp thụ một phần nước trong môi trường xung quanh của nó. Điều này chứng tỏ vùng chuyển giao này có rất nhiều nước.

“Ringwoodite” được hình thành ở vùng giao thoa giữa mặt trên và mặt dưới lớp vỏ trái đất.

Nhưng làm thế nào mà viên ngọc nằm sâu cả trăm kilomet dưới lòng đất lại có thể xuất hiện tại mặt đất ở Brazil?

Pearson và các đồng nghiệp của mình phát hiện ra ringwoodite khi đang tiến hành tìm đá núi lửa. Rất có thể, khu vực này đã từng có hoạt động núi lửa và nhờ đó, viên ringwoodite có thể được đưa lên mặt đất. Rất may mắn là viên ringwoodite được nghiên cứu trước khi nó biến lại thành dạng olivine ban đầu, khi mà mặt đất không còn áp suất lớn nữa.