To, co dzieje się w samym centrum naszej planety, jest w dużej mierze tajemnicą.
Prawda jest taka, że żaden człowiek nigdy nie przeszedł przez skorupę i nie wiercił wystarczająco głęboko, aby przeniknąć płaszcz Ziemi, nie mówiąc już o jej płynnym żelaznym rdzeniu, więc nie wiemy, jakie rodzaje interakcji mają tam miejsce.
Rdzeń naszej planety jest daleko poza naszym technologicznym zasięgiem – przynajmniej na razie – a jednak dzięki sprytnym modelom teoretycznym naukowcy znaleźli odpowiedzi na niektóre z tajemnic, które kryją się pod naszymi stopami.
Nowe badania pokazują teraz, że stopione jądro Ziemi może faktycznie tracić żelazo do górnego płaszcza, który jest o tysiąc stopni chłodniejszy niż płynne jądro.
Od dziesięcioleci naukowcy debatują, czy rdzeń i płaszcz wymieniają materiał fizyczny.
(L. O'Dwyer Brown, Uniwersytet w Aarhus)
Potężne pole magnetyczne Ziemi i jej prądy elektryczne z pewnością oznaczają, że w jądrze jest dużo żelaza. Ponadto próbki skał płaszcza wyrzucanych na powierzchnię również wykazują znaczną zawartość żelaza, co skłania niektórych do przypuszczenia, że materiał pochodzi z rdzenia.
Aby dowiedzieć się, czy jest to możliwe, naukowcy przeprowadzili eksperymenty laboratoryjne pokazujące, jak izotopy żelaza poruszają się między różnymi regionami temperatury przy wysokich ciśnieniach i temperaturach.
Wykorzystując te informacje do stworzenia modelu, wyniki grupy pokazują, że ciężkie izotopy żelaza mogą migrować z cieplejszego jądra Ziemi do chłodniejszego płaszcza. Podczas gdy lekkie izotopy żelaza będą działać odwrotnie i przechodzić od zimnego do gorącego z powrotem do rdzenia.
Te wyniki są nadal teorią, ale mogą nas nauczyć czegoś ważnego o tym, jak działa wnętrze naszej planety.
Korzystając z symulacji komputerowych, autorzy byli w stanie nawet pokazać, w jaki sposób ten materiał rdzenia może podróżować aż do powierzchni Ziemi, z cięższymi izotopami poruszającymi się w górę w gorącym pióropuszu podobnym do tych znalezionych na Samoa i Hawajach – możliwa sygnatura “ przeciekającego '' rdzenia Ziemia.
Nowe symulacje pokazują tylko, że istnieje możliwość wycieku z rdzenia do płaszcza przy wysokiej temperaturze i ciśnieniu, co może wyjaśniać, dlaczego skały płaszcza zawierają znacznie więcej żelaza niż meteoryty: krótko mówiąc, płynne żelazo pochodzi z serca.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience.
Źródła: Zdjęcie: NASA
