Fundamentalne odkrycie nt. jądra Ziemi

Ziemskie jądro stwarza badaczom szczególne wyzwania. Aby do niego dotrzeć, potrzebne byłoby zejście na głębokość prawie 3 tys. km, a ze względu na ekstremalne warunki panujące na tej głębokości wyjątkowo trudno jest zrealizować nawet związane z nim badania laboratoryjne.

Na łamach pisma "Geophysical Research Letters" naukowcy z Florida State University przedstawili jednak wyniki przeprowadzonej na superkomputerach symulacji, która ujawniła nowe fakty nt. tej głęboko ukrytej struktury.

Badacze oszacowali maksymalną ilość azotu, jaką może zawierać zewnętrzne jądro Ziemi (jądro dzieli się na dwie części – zewnętrzną i wewnętrzną).

Okazuje się, że na granicy z płaszczem Ziemi azot może stanowić maksymalnie 2 proc. masy, a na granicy z wewnętrznym jądrem – 2,6 proc.

Dlaczego ta informacja jest taka ważna?

"Określiliśmy ograniczenia co do ilości pierwiastka, który jest głównym składnikiem atmosfery zdatnej do podtrzymania życia planety. To fundamentalne odkrycie" - podkreśla autor odkrycia prof. Mainak Mookherjee.

Azot to jeden z podstawowych składników tworzącej życie materii organicznej. Informacja na temat jego ilości we wnętrzu planet jest istotna, choć trudna do pozyskania.

"Kiedy planeta się formuje, bardzo ważne są jej wielkość i to, jak wiele azotu oraz innych lekkich pierwiastków jest zasysane do jej jądra. Jeśli myślimy o życiu, węgiel i azot to podstawowe składniki. Jednak gdyby cały azot trafił do jądra, nie pozostałoby z niego nic do podtrzymania życia" - dodaje badacz.

Geologów od długiego czasu dręczą pytania o chemiczny skład ziemskiego jądra, a modele geochemiczne, sejsmologiczne oraz analiza meteorytów dostarczały często sprzecznych odpowiedzi.

"Dowody geochemiczne często wskazują na to, że wnętrze Ziemi może zawierać niewiele azotu. Czy nam go brakuje? Czy jest ukryty w jądrze? To są niewiadome. Istnieją różne modele, ale dotarcie do jądra jest niemożliwe i nie mamy też bezpośrednich dowodów mówiących o formowaniu się planet, w tym o rozkładzie pierwiastków. Staramy się wyciągać wnioski, łącząc różne dowody" - opowiada prof. Mookherjee.

Wraz z zespołem badacz pokonał wiele przeszkód, odwołując się do zaawansowanej symulacji przeprowadzonej na superkomputerach. To jednak w pewnym sensie dopiero wstępne badania. Jak zwracają uwagę naukowcy, potrzebne będą dalsze prace, uwzględniające m.in. nieco inny możliwy skład chemiczny jądra.

Więcej informacji - na stronie https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/fsu-rr122018.php (PAP)

mat/ zan/