Se, mitä tapahtuu planeettamme keskellä, on suurelta osin mysteeri.
Totuus on, että kukaan ihminen ei ole koskaan käynyt läpi kuoren tai porannut riittävän syvälle tunkeutuakseen maapallon vaipaan, saati sen nestemäisestä rautasydämestä, joten emme tiedä, millaisia vuorovaikutuksia siellä tapahtuu.
Planeetamme ydin on kaukana teknologisesta ulottuvuudestamme – ainakin toistaiseksi – ja silti älykkäiden teoreettisten mallien ansiosta tutkijat ovat löytäneet vastauksia joihinkin salaisuuksiin jalkojemme alla.
Uusi tutkimus osoittaa nyt, että maapallon sula ydin voi todella menettää rautaa ylempään vaippaan, joka on tuhat astetta kylmempi kuin nestemäinen ydin.
Vuosikymmenien ajan tutkijat ovat keskustelleet siitä, vaihtavatko ydin ja vaippa fyysistä materiaalia.
(L.O'Dwyer Brown, Århusin yliopisto)
Maan voimakas magneettikenttä ja sen sähkövirrat tarkoittavat varmasti, että ytimessä on paljon rautaa. Lisäksi näytteille pinnalle heitetyistä vaippakivistä on myös merkittävää rautapitoisuutta, mikä saa jotkut olettamaan, että materiaali tulee ytimestä.
Saadakseen jonkinlaisen käsityksen siitä, onko tämä mahdollista, tutkijat tekivät laboratoriokokeita, jotka osoittivat, kuinka rauta-isotoopit liikkuvat eri lämpötila-alueiden välillä korkeissa paineissa ja lämpötiloissa.
Käyttämällä näitä tietoja mallin luomiseen ryhmän tulokset osoittavat, että raskaat raudan isotoopit voivat kulkeutua maapallon kuumemmasta ytimestä kylmempään vaippaan. Vaikka kevyt rauta-isotoopit tekevät päinvastoin ja siirtyvät kylmästä kuumaan takaisin ytimeen.
Nämä tulokset ovat edelleen teoriaa, mutta ne voivat opettaa meille jotain tärkeää planeettamme sisätilan toiminnasta.
Tietokonesimulaatioiden avulla kirjoittajat pystyivät jopa osoittamaan, kuinka tämä ydinmateriaali voisi kulkeutua maapallon pintaan raskaampien isotooppien liikkuessa ylöspäin kuumassa vaippahöyryssä, joka on samanlainen kuin Samoassa ja Havaijilla – mahdollista “vuotavan” ytimen allekirjoitusta Maa.
Uudet simulaatiot osoittavat vain, että korkean lämpötilan ja paineen vuotaminen ytimestä vaippaan on mahdollista, ja tämä voi selittää, miksi vaippakivet sisältävät paljon enemmän rautaa kuin meteoriitit: lyhyesti sanottuna rautaneste tulee sydämestä.
Tutkimus julkaistiin Nature Geoscience -lehdessä.
Lähteet: Kuva: NASA
