Научници теоретизирају да су у унутрашњости Земље услови изузетно врући и под великим притиском. Ово омогућава поделу примарно гвожђа и никла на чврсту унутрашњу и течну спољну област. Верује се да је динамика овог језгра одговорна за покретање заштитне магнетосфере наше планете, због чега су научници одлучни да побољшају своје разумевање тога.
Захваљујући новим истраживањима које је спровео међународни тим научника, чини се да и језгра региона добија свој добар удео „снега“! Другим речима, њихова истраживања показала су да се унутар спољне језгре, ситне честице гвожђа очвршћују и падају и формирају гомиле дебљине до 320 км на врху спољне језгре. Ови налази би у великој мери могли да побољшају наше разумевање снага које утичу на целокупну планету.
Истраживање је спровео тим истраживача са Јацксон Сцхоол оф Геосциенцес са Универзитета у Тексасу у Аустину, који је водио проф. Иоујун Зханг са Института за атомску и молекуларну физику Универзитета Сечуан. Студија која описује њихово истраживање објављена је у броју 23. децембра Часопис за геофизичка истраживања (ЈГР) Солид Еартх.
Проучавање дубина Земље није лак задатак, јер радар који продире у земљу не може испитати да ли је дубоко и директно узорковање апсолутно немогуће. Као резултат, истраживачи су приморани да проучавају унутрашњост Земље кроз науку сеизмологије - тј. Проучавање звучних таласа који настају геолошком активношћу и редовно пролазе кроз планету.
Мерењем и анализом ових таласа геолошки научници могу да добију бољу слику структуре и састава унутрашњости. Последњих година приметили су одступање између сеизмичких података и актуелних модела земљиног језгра. У основи, измерени таласи би се кретали спорије него што се очекивало при проласку кроз базу спољашњег језгра и брже када би се кретали кроз источну хемисферу унутрашњег језгра.
Да би разрешили ову мистерију, проф. Зханг и његове колеге предложили су да се у спољној језгри може догодити кристализација гвожђе-честица, стварајући унутрашњост "снеженог" унутрашњег језгра. Теорију да слој суспензије постоји између унутрашње и спољашње језгре први пут је предложио С. И. Брагинскии 1963. године, али је одбијена због превладавајућег знања о условима топлине и притиска у језгри.
Међутим, користећи низ експеримената спроведених на материјалима сличним језграма и новијих научних студија, проф. Зханг и његов тим успели су да покажу да је кристализација у спољној језгри заиста могућа. Поред тога, открили су да око 15% доњег дела спољне језгре може бити направљено од кристала на бази гвожђа који ће на крају пасти и таложити се на чврстом унутрашњем језгру.
"То је врста бизарне ствари о којој треба размишљати", рекао је Ницк Дигерт, доцент на Универзитету у Тенессееју који је помогао у спровођењу истраживања у оквиру постдокторског дружења са ЈСГ. „Имате кристале унутар спољне језгре који се снежују на унутрашњу језгру на удаљености од неколико стотина километара.“
Као што је проф. Јунг-Фу Лин (други коаутор студије) објаснио, ово је слично начину на који се у вулканима формирају стијене. "Земљино метално језгро функционише попут магмске коморе о којој боље знамо у кори", рекао је. Тим је чак упоредио процесну капу због чега се на спољној језгри Земље формирају гомиле челичних честица са оним што се догађа у магм коморама ближе Земљиној површини.
Док сабијање минерала ствара оно што је у магм коморама познато као "кумулативна стијена", сабијање честица гвожђа дубоко у унутрашњости Земље доприноси расту унутрашњег језгра и смањивању спољне језгре. Акумулација ових честица у спољашњем језгру би представљала сеизмичке аберације јер би измена у дебљини између источне и западне хемисфере објаснила промену брзине.
С обзиром на утицај језгре на феномене широм планете - попут горе поменуте магнетосфере и грејања које покреће тектонску активност - учење више о њеном саставу и понашању је од суштинске важности за побољшање нашег разумевања како функционишу ови већи процеси. У том погледу, истраживање које су спровели проф. Зханг и његове колеге могло би помоћи у решавању дугогодишњих питања о унутрашњости Земље и како је то дошло.
Као што је рекао Бруце Буффет, професор геознаности на УЦ Берклеи који проучава планетарне ентеријере (а није био укључен у студију):
„Повезујући предвиђања модела са аномаличним опажањима омогућава нам да извучемо закључке о могућим саставима течне језгре и можда повежемо те информације са условима који су превладавали у време формирања планете. Почетни услов је важан фактор да Земља постаје планета коју познајемо. "
С обзиром на начин на који се верује да су магнетосфера Земље и њена тектонска активност играли виталну улогу у настанку и еволуцији живота, разумевање динамике унутрашњости наше планете такође би могло помоћи у лову на потенцијално усељиве егзопланете - да и не спомињемо екстра- земаљски живот!
Истраживање је финансирано од стране Националне фондације за природне науке у Кини, Фонда за фундаментално истраживање централних универзитета, Јацксон Сцхоол оф Геосциенцес, Националне Фондације за науку и Слоан Фондације.
