V jadre Zeme našli vedci zvláštnu štruktúru. Veľa o nej nevieme, no môže byť dôležitá pre život
Výskumníci pomocou jemných seizmických vĺn odhalili zvláštnu vrstvu v hlbinách Zeme, ktorá vyzerá ako donut.
Takmer 3-tisíc kilometrov pod povrchom našej planéty leží zemské jadro, obrovská guľa roztaveného kovu. Na skúmanie tejto vrstvy vedci používajú seizmické vlny a tie nedávno odhalili zvláštnu štruktúru v jadre, ktorá pripomína donut.
Ako informuje portál The Conversation, táto zvláštna štruktúra má hrúbku niekoľkých stoviek kilometrov a cez ňu cestujú seizmické vlny o približne 2% pomalšie ako cez zvyšok zemského jadra. Hoci zatiaľ o tomto “donute” vedci nemajú veľa informácií, predpokladajú, že sa skladá z ľahších prvkov, napríklad kremíka alebo kyslíku. Táto vrstva zároveň môže mať dôležitú úlohu v tom, ako roztavený kov prúdi cez zemské jadro a tým vytvára magnetické pole.
“Väčšina výskumov pracujúcich so seizmickými vlnami pracuje s prvotnými veľkými vlnami, ktoré sa šíria naprieč planétou približne hodinu po zemetrasení. V našej práci sme zistili, že sa vieme dozvedieť niečo nové, ak sa pozrieme na jemnejšie dozvuky týchto vĺn. Ide o špecifické vlny, ktoré nazývame coda. Pozreli sme sa presnejšie na to, aké podobné sú tieto coda vlny naprieč rozličnými detektormi niekoľko hodín po ich začiatku,” vysvetľujú vedci.
Zvláštna štruktúra v zemskom jadre
Výskumom tejto podobnosti vedci pozorovali jemné signály, ktoré inými spôsobmi nedokázali zaznamenať. Následne tieto signály porovnali so zaznamenanou podobnosťou coda vĺn a z toho zistili, ako dlho vlnám trvalo, kým prešli planétu. Ukázalo sa, že vlny šíriace sa v blízkosti pólov cestovali rýchlejšie ako vlny, ktoré sa šírili v blízkosti rovníka.
Následne vedci vyskúšali vytvoriť niekoľko počítačových modelov a simulácií toho, čo sa v útrobách našej Zeme môže odohrávať, čo by prinieslo zaznamenané údaje. Najlepšie sedela simulácia, ktorá ukazovala, že vo vonkajšom jadre Zeme musí existovať štruktúra, ktorá pripomína donut, alebo presnejšie povedané torus. V rámci tohto kruhového prstenca seizmické vlny cestujú pomalšie.
Seizmológovia doteraz tento región nepozorovali, no coda vlny umožňujú výskumníkom sledovať zemské jadro vo väčšom detaile. Predchádzajúce výskumy dospeli k záverom, že seizmické vlny cestujú pomalšie po celom regióne, kde sa vonkajšie zemské jadro stretáva s plášťom. Nový výskum ale pozoroval, že tento región existuje len okolo rovníka.
Neprehliadnite
“Vonkajšie jadro Zeme má polomer okolo 3 480 km, čo ho robí len o kúsok väčšie ako planéta Mars. Skladá sa hlavne zo železa a niklu, pričom obsahuje aj malé množstvo ľahších prvkov, napríklad kremíka, kyslíka, síry, vodíka a uhlíka,” hovoria vedci.
Ďalšie výskumy nám povedia viac
Hlbšie vrstvy vonkajšieho jadra majú vyššiu teplotu ako tie vyššie. To spôsobuje, že tekutý kov sa v jadre cyklicky pohybuje, podobne ako vriaca voda v hrnci. Ide o proces, ktorý sa označuje ako termálna konvekcia. Výskumníci veria, že vďaka tomuto večnému pohybu je materiál vo vonkajšom jadre dobre premiešaný.
Ak je to ten prípad, potom by mali seizmické vlny cestovať naprieč vonkajším jadrom rovnakou rýchlosťou. To ale nie je ten prípad a ani autori štúdie nemajú zatiaľ veľa pevných informácií o tom, prečo tento donutový región existuje. Predpokladajú však, že sa táto vrstva môže skladať z väčšej koncentrácie ľahších prvkov.
Ľahšie prvky sa môžu uvoľňovať z vnútorného zemského jadra a ich vztlak spôsobuje viac konvekcie v tomto regióne. Okolo rovníka vzniká torus preto, lebo sa v tejto oblasti môže prenášať viac tepla z vonkajšieho jadra do zemského plášťa.
Ako sme spomenuli, autori zatiaľ nemajú v rukách veľa solídnych dôkazov. Autori štúdie ale vysvetľujú, že detailnejší pohľad na zloženie vonkajšieho jadra nám môže pomôcť lepšie pochopiť, čo sa v tejto zemskej vrstve deje a prečo v nej vznikol tento zvláštny tvar. Následne by sme mohli získané poznatky využiť aj na výskum života mimo Zeme.
Komentáre