CÂU CHUYỆN KHOA HỌC 153

(ĐC sưu tầm trên NET)

 

Con Người Đã Đào Sâu Tới Đâu - Hành Trình Đi Đến Lõi TRÁI ĐẤT

Lõi Trái Đất rò rỉ hơn 2,5 tỷ năm qua, điều gì đang xảy ra?

• Đại Việt
• 17:36 03/08/2019

Phát hiện này giải quyết cuộc tranh luận nổ ra trong nhiều thập kỷ: Liệu lõi và các lớp phủ bên dưới có trao đổi bất kỳ vật liệu nào với bề mặt Trái Đất hay không?

Phần lõi Trái Đất không cách biệt hoàn toàn với những lớp còn lại. Vật chất bên trong lõi có khả năng rò rỉ ra ngoài và “xì” lên mặt đất. Quá trình này đã diễn ra trong suốt 2,5 tỷ năm qua.

Nguyên tố Tunsten (W) đứng thứ 74 trong bảng tuần hoàn được tìm thấy rất nhiều trong lõi Trái Đất có một số đồng vị hoá học. Bằng cách nghiên cứu các đồng vị W-182 (có 108 neutron) và W-184 (có 110 neutron), giới khoa học kết luận chúng có nguồn gốc từ trong lõi.

Các cấu trúc tạo nên Trái Đất. Ảnh: Wikipedia.

Một nguyên tố khác, Hafnium (Hf) được tìm thấy trong lớp phủ giàu silicat của Trái Đất. Với chu kỳ bán rã 8,9 triệu năm, đồng vị phóng xạ của Hafnium là Hf-182 phân rã thành W-182. Điều này có nghĩa lớp phủ phải có nhiều W-182 hơn lõi.

Do đó, sự trao đổi hóa học giữa lõi và lớp phủ có thể được phát hiện bằng cách so sánh tỷ lệ W-182 và W-184 của lớp đất bazan trong đại dương.

Thế nhưng, sự khác biệt Vonfram này nếu có cũng cực kỳ nhỏ: Thành phần Vonfram-182 trong lớp phủ và lõi được dự kiến chỉ khác nhau khoảng 200 phần triệu (ppm). Không tới năm phòng thí nghiệm trên toàn thế giới có đủ khả năng thực hiện loại phân tích này.

Ngoài ra, nghiên cứu lõi hành tinh không phải dễ dàng, bởi nó bắt đầu ở độ sâu khoảng 2.900 km dưới lòng đất. Những lỗ khoan sâu nhất con người từng đào là giếng khoan Kola Superdeep ở Nga chỉ khoảng 12,3 km.

Những lớp đá nóng chảy có xu hướng tràn xuống lõi. Ảnh: Universal-sci.

Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm đối tượng khác để ngoại suy: Những lớp đá nóng chảy từ lớp phủ sâu tại Pilbara Craton, Tây Australia, đảo Réunion và Kerguelen Archipelago ở Ấn Độ Dương. Những lớp đá nóng chảy này có xu hướng tràn xuống lõi.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy tỷ lệ W-182 so với W-184 của đá trong lõi cao hơn hầu hết loại đá ngày nay trong lớp phủ. Trong khi đúng ra, đá của lớp phủ phải có tỷ lệ này cao hơn.

Vì tỷ lệ W-182 so W-184 cao hơn, điều đó có nghĩa Tunsgten từ lõi đã trào lên mặt đất được một thời gian khá dài.

Trái đất khoảng 4,5 tỷ năm tuổi, tuy nhiên, lớp đá lâu đời nhất của vỏ hành tinh không có bất kỳ thay đổi đáng kể nào về đồng vị Vonfram. Điều này cho thấy từ 4,3 tỷ đến 2,7 tỷ năm trước, rất ít hoặc không có trao đổi vật chất từ lõi và lớp phủ.

Nhưng trong 2,5 tỷ năm qua, thành phần đồng vị vonfram trong lớp phủ đã thay đổi đáng kể. Các nhà nghiên cứu cho biết oxy được tạo ra từ sinh vật có thể đã ảnh hưởng đến Tungsten.

Các học thuyết ngày nay đều cho rằng lõi Trái Đất chính là nguyên nhân sinh ra lớp từ trường bảo vệ hành tinh chúng ta khỏi bức xạ vũ trụ chết người. Ảnh: Livescience.

Các lớp đá nóng chảy từ vỏ Trái Đất mang theo lượng oxy dồi dào khi đến biên của lớp phủ và làm Tungsten tách khỏi lõi, trào lên trên lớp phủ.

Hoặc cũng có thể sau khi Trái Đất định hình, lõi đông đặc lại dần làm nồng độ oxy tập trung ở lõi ngoài tăng lên, gây hiện tượng rò rỉ vật chất. Trong trường hợp đó, các nghiên cứu sâu hơn về hiện tượng này có thể cho chúng ta biết cách mà lõi Trái Đất đã chuyển hoá, đồng thời tìm ra nguồn gốc sinh ra từ trường của hành tinh chính.

Các học thuyết ngày nay đều cho rằng lõi nóng chảy gồm sắt và Nikel chính là nguyên nhân sinh ra lớp từ trường bảo vệ hành tinh chúng ta khỏi bức xạ vũ trụ chết người.

Theo Live Science

Những phát minh làm thay đổi thế giới của người Mỹ

Quang Niên | 03/08/2019 14:26

3

Ảnh minh họa

Nhờ công nghệ, cuộc sống ngày nay của chúng ta khác rất nhiều so với thế kỷ trước. Dưới đây là những công nghệ của người Mỹ đã và đang làm thay đổi cuộc sống của con người.

• Với cát và đường: Một start-up ở Israel đang phát minh lại thứ ngọt ngào nhất đối với con người  
• Phát minh độc dị của người Nhật: Ốp lưng iPhone bàn tay kỳ quái nhưng khá hữu ích  
• Cha đẻ USB hối hận về phát minh của mình với lý do bất ngờ  

Module tàu đổ bộ Mặt Trăng

Hoa Kỳ là quốc gia đầu tiên đưa con người đặt chân lên Mặt Trăng, vì thế đây cũng là quốc gia sở hữu tàu đổ bộ Mặt Trăng đầu tiên trên thế giới. Năm 1969, đúng 50 năm trước, Neil Armstrong đã trở thành người đầu tiên đi bộ trên một thiên thể bên ngoài Trái Đất.
Khi tàu vũ trụ đến quỹ đạo của Mặt Trăng, một module nhỏ hơn được tách ra từ tàu mẹ giúp các phi hành gia hạ cánh an toàn xuống bề mặt vật thể này. Kỹ sư Thomas Kelley người New York là cha đẻ của sáng tạo này, sau lưng ông còn có đội ngũ 7.000 kỹ sư và kỹ thuật viên cùng nhau xây dựng.
Điện trở (Transistor)

Được phát minh vào năm 1947, Phòng thí nghiệm Bell đã tạo ra linh kiện bán dẫn đầu tiên trên thế giới với kích thước bằng một chiếc máy nghe nhạc iPod. Nếu không có điện trở và thiết bị bán dẫn, những thiết bị điện tử ngày nay sẽ không được tạo ra. Vì thế theo một cách nào đó, những kỹ sư ở Bell Labs cũng có thể được gọi là cha đẻ của tất cả thiết bị công nghệ.
Đèn giao thông

Có lẽ không ai trong chúng ta thích cảm giác chờ đợi đèn đỏ, nhưng đây là một sáng chế đáng giá và góp phần thay đổi bộ mặt giao thông ở khắp nơi trên thế giới. Đây là phát minh được tạo ra vào năm 1912 của người Mỹ, giúp giảm thiểu được các vụ tai nạn giao thông cũng như nạn ùn tắc xe.
Lò vi sóng

Lò vi sóng là một thiết bị có mặt trong phần lớn các hộ gia đình ở góc bếp. Nhưng trớ trêu thay, đây là phát minh không được dùng cho nhà bếp từ thuở ban đầu nó được tạo ra.
Năm 1945, kỹ sư Percy Spencer đã chế tạo ra một thiết bị phát cao tần cho radar cho công ty Raytheon, nhằm giúp radar nhạy hơn qua các bước sóng khác nhau. Cuối cùng ông vô tình nhận ra thanh chocolate bị biến dạng và nấu chảy khi được đặt bên trong thứ mà sau này chúng ta gọi là lò.
Laser
Tia laser xuất hiện phổ biến nhất trong công chúng là ở các buổi nhạc hội hay sự kiện giải trí. Hãy tưởng tượng những hoạt động ngoài trời này nhàm chán đến thế nào khi không có sự xuất hiện của những tia sáng rực rỡ màu sắc.
Tia laser đầu tiên được tạo ra bởi Theodore H. Maiman ở Phòng nghiên cứu Hughes tại Malibu, California vào năm 1960. Ngoài mục đích giải trí, laser còn được sử dụng cho các ngành công nghiệp khác như y tế, thiên văn học hay kỹ thuật, cơ khí...
Email hay Thư điện tử
Rõ ràng email đã thay thế cách chúng ta trao đổi thông tin đường dài và là nền tảng cơ bản cho các dịch vụ nhắn tin nhanh ngày nay. Phát minh này được tạo ra vào năm 1971 bởi lập trình viên Ray Tomlinson của Bộ Quốc phòng Mỹ nhằm giúp nhân viên trong cơ quan có một công cụ để trao đổi tin nhắn qua một mạng lưới liên kết.
Công nghệ in 3D
In 3D là xu hướng mới nổi và sẽ còn thống trị lâu dài trong hầu hết các ngành nghề từ kỹ thuật đến sản xuất. Được sáng chế bởi Chuck Hull - sáng lập công ty 3D Systems, công nghệ này đã, đang và sẽ thay đổi hoàn toàn cách chúng ta sống trong tương lai.
Hiện tại, công nghệ in 3D đã được áp dụng rộng rãi để tạo ra vật chất một cách nhanh chóng và gọn nhẹ trong các ngành như y tế, cơ khí, tạo ra phụ tùng của phương tiện cỡ lớn hay thậm chí là vũ khí, nhà cho phi hành gia trên Sao Hỏa,...
GPS
Được tạo ra bởi Bộ Quốc phòng Mỹ vào năm 1973 và được dân sự hóa vào năm 1993 để bất cứ ai cũng có thể sử dụng. GPS giờ là một công cụ thiết yếu cho các hoạt động quân sự, quốc phòng, nghiên cứu khoa học và an ninh trong nước. Về mặt dân sự, rõ ràng một công cụ giúp bạn xác định được chính xác vị trí của mình là một phát minh rất quan trọng và cần thiết.

Rắn độc trên chiến trường cổ đại - 'trò chơi tâm lý' bậc thầy của vị tướng tài ba

theo Khám phá

Phát hiện 'siêu Trái Đất' ngoài Hệ Mặt Trời có thể tồn tại sự sống

• Hương Ly
• 21:33 03/08/2019

Các nhà khoa học phát hiện một "siêu Trái Đất" có khối lượng gấp 6,1 lần Trái Đất, quay quanh một ngôi sao lùn ở khoảng cách thích hợp để nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt.

Sau năm đầu tiên thực hiện nhiệm vụ, Vệ tinh Khảo sát Exoplanet của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) phát hiện ra một số hành tinh mới ngoài Hệ Mặt Trời. Các hành tinh này quay quanh ngôi sao lùn M, được gọi là GJ 357 trong chòm sao Hydra. Sao lùn M có nhiệt độ thấp hơn 40% so với Mặt Trời, và có khối lượng, kích thước chỉ bằng 1/3 so với Mặt Trời, theo CNN.
Theo nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics., hành tinh đầu tiên được phát hiện quay quanh sao lùn M là GJ 357 b, có kích thước lớn hơn 22% và nặng hơn 80% so với Trái Đất, khiến nó được gọi là "siêu Trái Đất".
Khoảng cách từ hành tinh này đến sao lùn M gần hơn 11 lần khoảng cách từ Sao Thủy đến Mặt Trời. GJ 357 b mất 3,9 ngày để hoàn thành một quỹ đạo quay quanh sao lùn M.
Nhiệt độ trung bình của GJ 357 b ước tính vào khoảng 254 độ C.
"Chúng tôi mô tả GJ 357 b là một 'Trái Đất nóng'. Tuy hành tinh này không thích hợp cho sự sống, nhưng cho đến nay, nó là hành tinh gần Hệ Mặt Trời thứ ba được phát hiện, cũng là một trong những hành tinh lý tưởng nhất để nghiên cứu thành phần bầu khí quyển", Enric Pallé, nhà vật lý thiên văn tại Viện Vật lý thiên văn quần đảo Canary, đồng tác giả của nghiên cứu, nói.

Hình minh họa các hành tinh quay quanh sao lùn M. Đồ họa: Chris Smith.

Hành tinh thứ hai là GJ 357 d, lại một "siêu Trái Đất" có khối lượng gấp 6,1 lần Trái Đất. Nó quay quanh sao lùn M, ở khoảng cách thích hợp cho sự tồn tại của nước lỏng trên bề mặt.
Diana Gossakowski, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "GJ 357 d nằm ở rìa ngoài cùng của vùng thích hợp cho sự sống quanh sao lùn M. Hành tinh này nhận được lượng năng lượng từ sao M tương đương Sao Hỏa với Mặt Trời".
Các nhà nghiên cứu hiện chưa thể xác định thành phần cấu tạo của hành tinh này. GJ 357 d hoàn thành quỹ đạo sau 55,7 ngày và có nhiệt độ âm 53 độ C. Bầu khí quyển có thể giúp nâng mức nhiệt này lên cao hơn.
"Điều này thật thú vị, vì đây là siêu Trái Đất đầu tiên gần Hệ Mặt Trời có thể thích hợp cho sự sống. Với bầu khí quyển dày đặc, hành tinh GJ 357 d có thể có nước lỏng trên bề mặt giống như Trái Đất", Lisa Kaltenegger, tác giả nghiên cứu, cho biết.
Ở giữa hai hành tinh nói trên là GJ 357 c, có khối lượng gấp 3,4 lần Trái Đất, quỹ đạo kéo dài 9,1 ngày và nhiệt độ trung trình là 126 độ C.

Lần đầu ghi được hình ảnh hành tinh 'ăn' vật chất quanh sao trẻ

• Lê Thanh
• 15:25 05/06/2019

Các nhà khoa học chụp được hình ảnh 2 ngoại hành tinh đang phát triển, hút vật chất quanh ngôi sao mới hình thành. Đây là hệ hành tinh thứ hai có hơn một hành tinh từng được chụp.

Hai ngoại hành tinh được ghi lại hình ảnh xoay quanh ngôi sao PDS 70, cách Trái Đất gần 370 năm ánh sáng. Ngôi sao chỉ mới hình thành từ 6 triệu năm trước, vẫn rất "trẻ" so với Mặt trời của chúng ta đã hơn 4,5 tỷ năm tuổi.
PDS 70 có khối lượng nhỏ hơn Mặt trời của chúng ta và vẫn đang hút vật chất trong vũ trụ để hình thành nên các ngoại hành tinh (exoplanet - hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt trời). Xoay quanh ngôi sao là một đĩa lớn gồm các vật chất bụi và khí, theo CNN.

Ảnh mô phỏng quá trình hút vật chất của hai ngoại hành tinh xoay quanh ngôi sao trẻ PDS 70, tạo nên khoảng trống lớn trong đĩa vật chất. Ảnh: CNN.

Hai ngoại hành tinh được ghi lại hình ảnh là PDS 70 b và PDS 70 c tạo ra những khoảng trống xen giữa đĩa vật chất của ngôi sao. Khoảng trống này được ước tính có chiều dài từ 3,05-6,11 tỷ km.
"Đây là lần đầu tiên chúng ta phát hiện một hệ hành tinh có hơn hai ngoại hành tinh và tạo ra một khoảng trống trong đĩa vật chất của nó", Julien Girard, chuyên gia tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian tại Baltimore, bang Maryland, cho biết.
PDS 70 b là hành tinh gần nhất với ngôi sao trung tâm với khoảng cách gần 3,2 tỷ km. Khoảng cách này tương đương từ Mặt trời đến sao Thiên vương, hành tinh thứ 5 của Hệ Mặt trời của chúng ta. PDS 70 b được nhìn thấy lần đầu vào năm 2018, có khối lượng lớn hơn sao Mộc khoảng 4-17 lần.
PDS 70 c mới được phát hiện gần đây và nằm ở phần rìa của đĩa vật chất, cách ngôi sao trung tâm khoảng 5,3 tỷ km. Khoảng cách này tương đương từ Mặt trời đến sao Hải vương. Nó có khối lượng gấp 1-10 lần sao Mộc.
Theo các nhà khoa học, hành tinh nằm gần PDS 70 có quỹ đạo bay nhanh gấp hai lần hành tinh còn lại. Hành tinh thứ hai được nhìn thấy thông qua kính viễn vọng quang phổ cỡ lớn của Đài quan sát Nam Âu (ESO).

Ảnh chụp bằng kính viễn vọng cho thấy hai ngoại hành tinh (được khoanh tròn) xoay quanh ngôi sao trẻ PDS 70. Ảnh: ESO.

Ảnh chụp hệ hành tinh PDS 70 là bằng chứng cho thấy các hành tinh trong quá trình hình thành có thể hút một lượng vật chất lớn đến mức tạo ra khoảng trống rõ rệt bên trong đĩa vật chất xoay quanh một sao trẻ.
"Với những hệ thống thiên văn như ALMA, Hubble hay kính viễn vọng cỡ lớn trên mặt đất với thấu kính cực nhạy, chúng ta phát hiện nhiều đĩa vật chất quanh các ngôi sao với vòng tròn và khoảng trống xen giữa. Ẩn số là liệu trong những đĩa vật chất đó có hành tinh tồn tại hay không? Với bằng chứng lần này, câu trả lời là chúng có tồn tại", Girard khẳng định.
Phát hiện thiên văn quan trọng này đã được các nhà khoa học công bố trên tạp chí khoa học Nature vào ngày 3/6.

Tiểu hành tinh mang tên thần chết sẽ quét qua Trái Đất vào năm 2029

• Tuyết Mai
• 10:23 02/05/2019

Theo dữ liệu mới nhất từ Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), Trái Đất sẽ gặp một tiểu hành tinh rộng 335 m vào năm 2029, một sự kiện khiến cộng đồng khoa học phấn khích.

Thiên thạch khổng lồ mang tên 99942 Apophis, tên Hy Lạp cho một vị thần rắn Ai Cập đã tìm cách nuốt chửng Mặt Trời, sẽ rơi xuống cách Trái Đất 30.600 km. Kích thước và khoảng cách tương đối gần của nó sẽ mang lại khoảnh khắc đặc biệt cho các nhà thiên văn học và các nhà khoa học khác.
"Lần tiếp cận của Apophis vào năm 2029 sẽ là một cơ hội tuyệt vời cho khoa học. Chúng tôi sẽ quan sát tiểu hành tinh này bằng cả kính viễn vọng quang học và radar.
Với các quan sát radar, chúng ta có thể thấy các chi tiết bề mặt chỉ có kích thước vài mét", Marina Brozovic, nhà khoa học radar tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA ở Pasadena, California, cho biết.

Tiểu hành tinh Apophis (chấm màu vàng) sẽ đi qua Trái Đất vào ngày 13/4/2029 ở khoảng cách chưa đầy 31.000 km từ bề mặt, bằng khoảng cách của một số vệ tinh (chấm màu xanh) đang quay quanh hành tinh. Ảnh: JPL.

Theo NASA, việc một vật thể lớn như vậy vượt qua Trái Đất ở cự ly đó là tương đối hiếm. Trên thực tế, Apophis thậm chí có thể được nhìn thấy bằng mắt thường như một điểm sáng.
"Khi tiểu hành tinh đi qua Đại Tây Dương, đường đi của nó nhanh chóng chuyển từ màu đỏ sang màu xám - đó là thời điểm tiếp cận gần nhất. Sau điểm tiệm cận gần nhất, tiểu hành tinh sẽ đi vào bầu trời ban ngày và không còn nhìn thấy được nữa", NASA dự đoán.
Theo CNN, sự xuất hiện của tảng đá lớn được đặt theo tên của một thần chết trong 10 năm tới khiến cộng đồng khoa học phấn khích. Apophis có thể cung cấp cho các nhà khoa học nhiều kiến thức về những việc cần làm nếu một vật thể gần Trái Đất nguy hiểm hơn xuất hiện.
"Apophis tiêu biểu cho khoảng 2.000 tiểu hành tinh có khả năng gây nguy hiểm (PHAs) hiện được biết đến", Paul Jigas, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Vật thể Gần Trái Đất, cho biết.
"Bằng cách quan sát Apophis trong chuyến bay năm 2029, chúng ta sẽ có được kiến thức khoa học quan trọng mà một ngày nào đó có thể được sử dụng để phòng thủ hành tinh", Jigas nói.