Čo má spoločné Zem a prekvapkávaná káva? Uhádnete správnu odpoveď?
V rámci nového výskumu sa vedci pozreli na vznik našej planéty a jej vrstiev. Tento proces prirovnali ku káve.
Dvojica vedcov z inštitútu Carnegie vyvinula novú metódu, ktorá nám približuje ako sa materiály vznikajúce v zemskom jadre ponorili do hlbín našej planéty. Za sebou totiž nechávali geochemické stopy, ktoré predstavovali pre vedcov záhadu.
Zem vznikla pred približne 4,5-miliardami rokov, keď sa plyn a prach z planetárneho disku okolo mladého Slnka začal spájať. Postupne naša planéta vznikala z menších objektov a počas tohto procesu sa najhustejší materiál ponáral hlbšie, čím vznikli vrstvy, ktoré existujú dodnes. Naša planéta sa skladá z vnútornej a vonkajšej časti zemského jadra, plášťa a najvrchnejšou vrstvou je kôra. Jadro sa skladá prevažne zo železa, zatiaľ čo v plášti prevládajú kremičitany.
„Oddelenie jadra a plášťa je najdôležitejšou udalosťou v geologickej histórii Zeme. Konvekcia, ktorá prebieha vo vonkajšej časti jadra vytvára magnetické pole a to nás chráni pred škodlivým žiarením Slnka,“ vysvetľuje jeden z autorov štúdie, Yingwei Fei.
Cudzie prvky vo vrstvách Zeme
Každá planetárna vrstva má svoju jedinečnú kompozíciu. Jadru dominuje železo, no seizmické dáta ukazujú aj prítomnosť ľahších prvkov, napríklad kyslíku, síry, kremíku a uhlíku. Rovnako je na tom aj plášť. Prevažne ho tvoria kremičitany, no vedci objavili aj koncentrácie železa. Doteraz však veda nemala jasno, ako sa do príslušných vrstiev „cudzie“ prvky mohli dostať.
„Ak dokážeme pochopiť princíp migrácie materiálov medzi vrstvami a identifikovať ostatky tohto procesu, potom dokážeme zistiť, ako sa naprieč históriou Zeme tieto vrstvy ovplyvňovali,“ dodáva Fei.
V rámci štúdie vedci v laboratórnych podmienkach rekonštruovali prostredie, ktoré možno nájsť tisíce km pod našimi nohami. Vďaka nemu mohli vedci zistiť, ako sa správajú rôzne materiály pri extrémnych teplotách a tlaku. S možnosťou zrekonštruovať podmienky útrob Zeme mohli vedci sledovať proces diferenciácie, teda rozdeleniu materiálu na vrstvy podľa hustoty. Vďaka tomu zároveň mohli skúmať všetky možné spôsoby, akými jadro Zeme vznikalo.
Výsledky štúdie priniesli prekvapenia. Rovnako ako voda filtrujúca sa cez pomletú kávu, tak aj roztavené železo prechádzalo cez medzery vo vrstve kremičitanových kryštálov. Počas tohto procesu mohlo dôjsť k výmene chemických prvkov medzi jednotlivými vrstvami. V mladosti bola naša Zem pomerne divoká a práve tieto nestabilné podmienky mohli pomôcť roztavenému kovu prejsť cez pevnejšiu vrstvu a popritom si s ňou vymeniť rôzne prvky.
Neprehliadnite
V rámci práce mohli vedci sledovať a analyzovať chemické výmeny počas tohto procesu. Keď sa jadro usádzalo v strede našej planéty, po sebe zanechalo v zemskom plášti materiály, ktoré vedcov udivovali už niekoľko desaťročí. Autori výskumu dodávajú, že pomocou tejto metódy by mohli astronómovia v budúcnosti preskúmať kompozíciu pevných exoplanét nachádzajúcich sa za hranicami našej Slnečnej sústavy. Mohli by sa tak dozvedieť cenné informácie o ich jadrách a plášťoch.
Komentáre