Земљино горуће језгро није усамљено - ухваћено је да се стапа са другим, подземним слојевима. То је према новој студији која је открила да унутрашњи део планете део свог садржаја цури у плаштима плашта, од којих неки на крају стигну на површину Земље.
Ово откриће помаже да се ријеши расправа која траје већ деценијама: да ли језгра и плашт размјењују било какав материјал, рекли су истраживачи.
"Наша открића сугеришу да се неки основни материјал преноси у базу ових плашта, а језгра је процурила током последњих 2,5 милијарди година", написали су истраживачи у часопису Тхе Цонверсатион, веб локацији где научници пишу о својим истраживањима за јавни.
Откриће је омогућило метални волфрам (В), елемент 74 на периодичној табели. Ако би волфрам правио профил за упознавање, значило би да је то сидерофил или "љубитељ жељеза". Стога не чуди да се у Земљиној језгри виси много волфрама који је првенствено направљен од гвожђа и никла.
На свом профилу волфрам би такође навео да има неколико изотопа (елемент са различитим бројем неутрона у свом језгру), укључујући В-182 (са 108 неутрона) и В-184 (са 110 неутрона). Док су осмишљавали своју студију, истраживачи су схватили да би им ови изотопи могли да помогну у решавању кључног питања.
Други елемент, хафнијум (Хф), је литофил, што значи да воли стене и може се наћи у земаљском плашту богатом силикатима. Са полуживотом од 8,9 милиона година, хафнијум радиоактивни изотоп Хф-182 пропада у В-182. То значи да би плашт требао имати више В-182 него језгра, тврде научници.
"Стога би се хемијска размена између језгре и извора плашта плашта могла открити у омјеру 182В / 184В океанских острва базалта", који потичу из шљунка у плашту, написали су истраживачи у студији.
Али та разлика у волфраму би била невероватно мала: Очекивало се да ће се састав волфрам-182 у плашту и језгри разликовати за само око 200 делова на милион (ппм). „Мање од пет лабораторија на свету може урадити ову врсту анализе“, написали су истраживачи у часопису Тхе Цонверсатион.
Надаље, није лако проучити језгро, јер оно почиње на дубини од око 1.900 километара (2.900 километара) под земљом. Да бисмо то ставили у перспективу, најдубља рупа коју су људи икада ископали је Кола Супердееп бушотина у Русији, која има дубину од око 7,6 миља.
Дакле, истраживачи су проучавали следећу најбољу ствар: стијене које су цуриле на Земљину површину из дубоког плашта на кратону Пилбара у западној Аустралији, и жаришта на острву Реунион и архипелаг Кергуелен у Индијском океану.
Откривен је цурење
Количина волфрама у тим стенама открила је цурење из језгре. Током животног века Земље, дошло је до великих промена у односу В-182 према В-184 у Земљином плашту, открили су истраживачи. Зачудо, најстарије стијене на Земљи имају већи омјер В-182 према В-184 у односу на већину стијена модерног дана, открили су.
"Промјена омјера 182В / 184В плашта указује на то да волфрам из језгре дуго цури у плашт", написали су истраживачи у Тхе Цонверсатион.
Земља је стара око 4,5 милијарди година. Међутим, најстарије стијене плашта на планети нису имале значајне промене изотопа волфрама. Ово сугерише да је од 4,3 до 2,7 милијарди година прешло мало или нимало размене материјала од језгре до горњег плашта, рекли су истраживачи.
Али у последњих 2,5 милијарди година, састав изотопског волфрамовог огртача у плашту се знатно променио. Зашто се ово догодило? Ако се плинови плашта дижу са границе језгреног плашта, онда се можда, попут тестера, материјал са земљине површине спушта у дубоки плашт, рекли су истраживачи. Овај површински материјал има кисеоник у себи, елемент који може утицати на волфрам, рекли су истраживачи.
"Субдукција, термин који се користи за стијене са Земљине површине која се спуштају у плашт, извлачи материјал богат кисеоником са површине у дубоки плашт као саставни део тектонике плоча", написали су истраживачи у Тхе Цонверсатион. "Експерименти показују да повећање концентрације кисеоника на граници језгра и плашта може довести до одвајања волфрама из језгре и у плашт."
Или, можда како се унутрашња језгра очврснула након формирања Земље, концентрација кисеоника у спољњем језгру повећавала се, рекли су истраживачи. "У овом случају, наши нови резултати могли би нам рећи нешто о еволуцији језгра, укључујући порекло магнетног поља Земље", написали су у Тхе Цонверсатион.
