[Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại
https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos
Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra máy phát điện của sự sống ở các mạch nước ngầm lâu đời nhất trên Trái đất
Nhà nghiên cứu Oliver Warr thu thập mẫu ở Moab Khotsong, Nam Phi. Ảnh: Oliver Warr
Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã phát hiện ra mạch nước ngầm 1,2 tỷ năm tuổi nằm sâu trong một mỏ sản xuất vàng và uranium ở Moab Khotsong, Nam Phi, làm sáng tỏ hơn về cách duy trì sự sống bên dưới bề mặt Trái đất và cách nó có thể phát triển hành tinh khác.
Các phát hiện đã được công bố vào đầu tuần này trên tạp chí Nature Communications.
Oliver Warr, cộng sự nghiên cứu tại Khoa Khoa học Trái đất tại Đại học Toronto và tác giả chính của nghiên cứu. "Hãy coi nó như một chiếc Hộp chứa năng lượng sản xuất heli và hydro của Pandora, một chiếc hộp mà chúng ta có thể học cách khai thác vì lợi ích của sinh quyển sâu trên quy mô toàn cầu."
Barbara Sherwood Lollar, giáo sư tại Khoa Khoa học Trái đất tại Đại học Toronto và là tác giả tương ứng cho biết: “Mười năm trước, chúng tôi đã phát hiện ra mạch nước ngầm hàng tỷ năm tuổi từ bên dưới Canadian Shield — đây mới chỉ là bước khởi đầu. "Bây giờ, 2,9 km dưới bề mặt Trái đất ở Moab Khotsong, chúng tôi đã phát hiện ra rằng các tiền đồn cực đoan của chu trình nước trên thế giới phổ biến rộng rãi hơn người ta từng nghĩ."
Uranium và các nguyên tố phóng xạ khác xuất hiện tự nhiên trong đá chủ xung quanh có chứa các mỏ khoáng và quặng. Những nguyên tố này nắm giữ thông tin mới về vai trò của nước ngầm như một nguồn cung cấp năng lượng cho các nhóm vi sinh vật sống chung (hoặc ăn đá) hóa học được phát hiện trước đây trong bề mặt sâu của Trái đất. Khi các nguyên tố như uranium, thorium và kali phân hủy trong lớp đất dưới bề mặt, bức xạ alpha, beta và gamma tạo ra có hiệu ứng gợn sóng, kích hoạt những gì được gọi là phản ứng phóng xạ trong đá và chất lỏng xung quanh.
Tại Moab Khotsong, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một lượng lớn helium, neon, argon và xenon gây phóng xạ, và một khám phá chưa từng có về đồng vị của krypton - một dấu vết chưa từng thấy trong lịch sử phản ứng mạnh mẽ này. Bức xạ cũng phá vỡ các phân tử nước trong một quá trình được gọi là quá trình phân giải phóng xạ, tạo ra nồng độ lớn hydro, một nguồn năng lượng thiết yếu cho các cộng đồng vi sinh vật dưới bề mặt sâu trong Trái đất không thể tiếp cận năng lượng từ mặt trời để quang hợp.
Do khối lượng cực nhỏ của chúng, heli và neon có giá trị duy nhất để xác định và định lượng tiềm năng vận chuyển. Mặc dù độ rỗng cực kỳ thấp của đá móng kết tinh mà những vùng nước này được tìm thấy có nghĩa là bản thân các mạch nước ngầm phần lớn bị cô lập và hiếm khi trộn lẫn, chiếm 1,2 tỷ năm tuổi của chúng, sự khuếch tán vẫn có thể diễn ra.
Nhà nghiên cứu Oliver Warr thu thập mẫu ở Moab Khotsong, Nam Phi. Ảnh: Oliver Warr
Warr cho biết: “Các vật liệu rắn như nhựa, thép không gỉ và thậm chí cả đá rắn cuối cùng cũng bị xâm nhập bằng cách khuếch tán khí heli, giống như hiện tượng xì hơi của một quả bóng chứa đầy khí heli”. "Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng sự khuếch tán đã tạo ra con đường để 75 đến 82% heli và neon ban đầu được tạo ra bởi các phản ứng phóng xạ được vận chuyển qua lớp vỏ bên trên."
Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng những hiểu biết mới của nghiên cứu về mức độ khuếch tán khí heli từ lòng đất sâu là một bước tiến quan trọng, khi nguồn dự trữ heli trên toàn cầu cạn kiệt và việc chuyển đổi sang các nguồn tài nguyên bền vững hơn sẽ thu được lực kéo.
Warr nói: “Con người không phải là dạng sống duy nhất dựa vào các nguồn năng lượng của bề mặt sâu dưới lòng đất. "Vì các phản ứng phóng xạ tạo ra cả heli và hydro, chúng ta không chỉ có thể tìm hiểu về các nguồn chứa và vận chuyển heli mà còn có thể tính toán dòng năng lượng hydro từ lòng đất sâu có thể duy trì các vi sinh vật dưới bề mặt trên quy mô toàn cầu."
Warr lưu ý rằng những tính toán này rất quan trọng để hiểu được sự sống dưới bề mặt được duy trì như thế nào trên Trái đất, và năng lượng nào có thể có từ nguồn năng lượng phóng xạ trên các hành tinh và mặt trăng khác trong hệ mặt trời và hơn thế nữa, thông báo các sứ mệnh sắp tới lên Sao Hỏa, Titan, Enceladus và Europa.
Các đồng tác giả khác của bài báo bao gồm C.J. Ballentine từ Đại học Oxford, và các nhà nghiên cứu từ Đại học Princeton và Viện Khai thác và Công nghệ New Mexico.
