Pod našimi nohami sa deje niečo desivé. Zemské jadro sa správa inak, než vedci čakali
Zemské jadro je motorom života na našej planéte. Generuje magnetické pole, poháňa platňovú tektoniku a ovplyvňuje obývateľnosť Zeme. Vedci však stále presne nevedia, aké je horúce, z čoho sa skladá ani kedy začalo zamŕzať.
Jadro našej planéty je pre výskumníkov stále obrovskou záhadou. Dnes ale vieme povedať, že ide o mimoriadne dôležitú štruktúru, vďaka ktorej je život na Zemi možný.
Zemské jadro poháňa magnetické pole planéty, ktoré nás chráni pred škodlivou radiáciou Slnka. Jadro zároveň ovplyvňuje aj platňovú tektoniku, ktorá je podľa nových výskumov jednou z podmienok pre udržanie obývateľnosti planéty z dlhodobého hľadiska.
Ako ale informuje portál The Conversation, hoci vieme veľa o zemskom jadre, výskumníci hovoria, že stále máme nejasno v kľúčových vlastnostiach tejto štruktúry. Stále nevieme, aké horúce zemské jadro presne je, z čoho sa presne skladá alebo kedy presne začalo zamŕzať. Nedávno sa ale objavil výskum, ktorý nás môže posunúť bližšie k rozlúšteniu týchto záhad.
“Vieme povedať, hoci len veľmi zhruba, že teplota vnútorného jadra Zeme sa pohybuje okolo 4 727 stupňov Celzia. Kedysi dávno bola táto vrstva tekutá, no postupne sa spevnilo a počas tohto procesu expandovalo. Zatiaľ čo vnútorné jadro Zeme chladne, uvoľňuje teplo do vrchnejších vrstiev, čím poháňa platňovú tektoniku,” vysvetľujú výskumníci.
Jadro pomáha udržať planétu obývateľnou
Rovnako proces ochladzovania zemského jadra generuje magnetické pole Zeme. Výskumníci však čelia obrovskej prekážke, ktorá im komplikuje túto zemskú vrstvu skúmať. Jadro sa nachádza hlboko pod povrchom, približne 2 900 kilometrov pod zemou. Znamená to, že so súčasnými technológiami neexistuje spôsob, ako sa dostať k jadru priamo a skúmať ho týmto spôsobom.
Výskumníci sa dozvedajú viac informácií o jadre pomocou seizmických vĺn, ktoré vznikajú počas zemetrasení a šíria sa aj touto vrstvou. Seizmické vlny nám môžu ponúknuť predstavu o jadre, no nepovedia nám všetko.
Neprehliadni
“Kľúčovou súčasťou pochopenia jadra je poznanie jeho teploty topenia. Zo seizmológie vieme, kde sa nachádza hranica medzi pevným vnútorným jadrom a tekutým vonkajším jadrom. Teplota jadra sa na tomto mieste musí rovnať jeho teplote topenia, pretože práve tu zamŕza. Ak teda presne vieme, aká je teplota topenia, môžeme zistiť viac o presnej teplote jadra a o tom, z čoho je zložené,” hovoria výskumníci.
Existujú dva spôsoby ako zistiť, z čoho sa zemské jadro skladá. Prvým spôsobom je seizmológia, druhým sú meteority. Vedci môžu skúmať chemické zloženie meteoritov. Predpokladá sa totiž, že meteority predstavujú časti planét, ktoré nikdy nevznikli alebo úlomky jadier planét podobných Zemi, ktoré boli v počiatočných fázach Slnečnej sústavy zničené.
Aj keď výskumníci spoja tieto dve vedecké metódy, stále nemajú konkrétne informácie, len hrubú predstavu o vlastnostiach Zemského jadra. Meteority naznačujú, že by sa naše jadro malo skladať zo železa a niklu, možno malého množstva kremíka alebo síry.
Nové výskumy nás postupne približujú k odpovedi
Seizmológia ponúka presnejšie informácie, no stále necháva niečo na interpretáciu. Výskumníci sledujú, akou rýchlosťou sa seizmické vlny šíria, čo im hovorí, akým materiálom môžu prechádzať. Seizmické vlny hovoria, že vnútorná časť jadra je približne o 10% menej hustá ako čisté železo a vonkajšia vrstva je hustejšia ako pevné vnútorné jadro.
Nové výskumy preskúmali všetky možné teploty topenia jadra. Zistili, že vnútorné jadro môže byť podchladené maximálne na hodnotu 420 stupňov Celzia pod bodom topenia. Ak by bolo podchladené viac, muselo by byť väčšie, ako to seizmológia naznačuje. Čisté železo ale vyžaduje podchladenie o približne tisíc stupňov, aby zamrzlo, čo je nemožné. Ak by sa skladalo vnútorné jadro z čistého železa, už dávno by celé zamrzlo. To opäť nesedí so seizmologickými pozorovaniami. Inými slovami, jadro Zeme sa nemôže skladať len z čistého železa, ale musí obsahovať aj ďalšie prvky, ktoré znižujú jeho teplotu topenia a vysvetľujú jeho súčasný stav.
Ak by sa ale jadro skladalo z 2,4% z uhlíka, teplota na začatie zamŕzania by sa vyžadovalo len podchladenie o 420 stupňov Celzia. Ak by sa skladalo z 3,8% z uhlíka, teplota by sa pohybovala okolo 266 stupňov Celzia. Autori výskumu hovoria, že stále je to veľa, no tieto teploty sú oveľa pravdepodobnejšie.
