Ziemia jest zbudowana inaczej, niż sądziliśmy. W jej jądrze kryje się nieznana struktura – mówią naukowcy

W tym artykule:

1. Co kryje się we wnętrzu Ziemi?
2. Najgłębsze jądro Ziemi to kula żelaza o średnicy 1300 km
3. Potrzebne są dalsze badania nad jądrem Ziemi
4. Jądro Ziemi – ciekawostki

Powszechnie uważa się, że budowa wnętrza Ziemi jest dobrze znana. Nasza planeta ma cztery główne warstwy: skorupę, płaszcz, jądro zewnętrzne i jądro wewnętrzne. Jednak od ponad dziesięciu lat część naukowców podejrzewała istnienie piątej, najgłębiej ukrytej warstwy. Choć sądzono, że jest ona prawie niemożliwa do wykrycia.

Co kryje się we wnętrzu Ziemi?

Aby zbadać wewnętrzną strukturę Ziemi, geolodzy z Australian National University stworzyli algorytm oparty o dane dotyczące czasu, jakiego potrzebują fale sejsmiczne, aby przebyć drogę przez wnętrze naszej planety. W tym celu posłużyli się informacjami gromadzonymi przez Międzynarodowe Centrum Sejsmologiczne (International Seismological Centre, ISC). Taka analiza przypomina nieco badanie USG.

Następnie uczeni wykorzystali swój algorytm do przeszukania danych w celu odkrycia dowodów istnienia zmian w strukturze najgłębszej części wewnętrznego jądra Ziemi. Choć wyśledzenie zmian w strukturze żelaza, czyli głównego składnika jądra okazało się trudne, naukowcy zaobserwowali coś niezwykłego.

Najgłębsze jądro Ziemi to kula żelaza o średnicy 1300 km

Zauważyli zmiany w jądrze wewnętrznym, sugerujące istnienie nowej, wcześniej nieznanej „linii granicznej”. Może ona rozciągać się na odległość 650 km od środka Ziemi. Po raz pierwszy ogłoszono to w 2020 r. na łamach czasopisma naukowego „Journal of Geophysical Research: Solid Earth”.

Wewnętrzne jądro Ziemi zacznie obracać się w przeciwnym kierunku? Naukowcy zastanawiają się, czy to możliwe

Wewnętrzne jądro Ziemi – czyli najgłębsza część planety – zwalnia tempo swoich obrotów. Ale czy może również zmienić kierunek kręcenia się?

Strukturę, której istnienie sugerują badania, naukowcy nazwali „innermost inner core”. Można to przetłumaczyć jako najgłębsze wewnętrzne jądro. Ma ono być kulą żelaza o średnicy 1300 km. Odkrycie to zostało potwierdzone przez najnowsze badania, opublikowane w „Nature Communications”.

– To bardzo ekscytujące i może oznaczać, że musimy ponownie przepisać podręczniki! – mówi Joanne Stephenson, główna autorka badania z 2020 r. Odkrycie naukowców z Australii sugeruje, że 4,5 miliarda lat temu, a więc we wczesnych latach ewolucji Ziemi, mogło mieć miejsce dotychczas nieznane wydarzenie. Znacząco wpłynęło ono na strukturę naszej planety.

– Szczegóły tego wielkiego wydarzenia są nadal nieco tajemnicze, ale dodaliśmy kolejny element układanki, jeśli chodzi o naszą wiedzę o wewnętrznym jądrze Ziemi – mówi Stephenson.

Potrzebne są dalsze badania nad jądrem Ziemi

Do niedawna cała nasza naukowa wiedza o wewnętrznej budowie Ziemi opierała się na połączeniu obserwacji dotyczących erupcji wulkanicznych i fal sejsmicznych. Autorzy nowego badania zwracają uwagę, że są to obserwacje pośrednie.

Na ich podstawie przyjmuje się, że temperatura jądra wewnętrznego Ziemi przekracza 5000 stopni Celsjusza, a jego wielkość stanowi zaledwie 1% objętości Ziemi. Jądro wewnętrzne i zewnętrzne tworzą spójną strukturę. Umowną granicę między nimi tworzy tzw. nieciągłość Lehmann (od nazwiska duńskiej naukowczyni).

Uczeni z Australii podkreślają, że ich odkrycie musi zostać zweryfikowane. Istnienie najgłębszego wewnętrznego jądra Ziemi trzeba potwierdzić innymi badaniami.

Jądro Ziemi – ciekawostki

W ostatnich latach nie brakowało interesujących doniesień dotyczących budowy wewnętrznej naszej planety. Oto kilka ciekawostek dotyczących jądra Ziemi:

W środku Ziemi znajdują się dwie zagadkowe struktury gigantycznych wielkości. Jedna z nich zmienia kształt!

Nasza planeta kryje wiele zagadek. Dwie z nich znajdują się dosłownie pod naszymi stopami. To nieznane struktury, które stanowią część płaszcza Ziemi. Nie wiadomo, jak powstały ani czym s...

• W 2020 r. uczeni odkryli, że jądro Ziemi zastygło wcześniej niż sądzono. Szacowano, że nastąpiło to w okresie między 4,5 mld (wtedy powstała Ziemia) a 565 mln lat temu. Naukowcy doprecyzowali te widełki czasowe. Ich zdaniem do zastygnięcia jądra doszło 1–1,3 mld lat temu.
• Z kolei w 2021 r. okazało się, że jądro Ziemi jest niesymetryczne. Dzieje się tak, ponieważ wewnętrzne jądro Ziemi rośnie szybciej po jednej stronie niż po drugiej. Wschodnia i zachodnia połowa jądra wewnętrznego wykazują różne zmiany prędkości fal sejsmicznych. Wschodnia część jądra wewnętrznego znajduje się pod Azją, Oceanem Indyjskim i zachodnim Pacyfikiem. Zachodnia leży pod obydwiema Amerykami, Oceanem Atlantyckim i wschodnim Pacyfikiem
• Z jądra Ziemi wycieka niezwykle rzadki i niezwykle cenny pierwiastek – hel-3. Uczeni odkryli to w 2022 r. Hel-3 to izotop helu, którego jądro składa się z dwóch protonów i tylko jednego neutronu. Jest niezwykle rzadki, ale i niezwykle cenny. Typowany jest na superwydajne, ekologiczne paliwo, które w przyszłości mogłoby zasilać elektrownie termojądrowe.
• Także w 2022 r. okazało się, że po powierzchni jądra Ziemi raz na 7 lat przebiega fala magnetyczna. Pomiary satelitarne i powierzchniowe wykazały, że na granicy jądra i płaszcza Ziemi oscyluje fala magnetyczna, która przesuwa się ze wschodu na zachód z prędkością 1500 km na rok.

Źródła: Journal of Geophysical Research: Solid Earth, Nature Communications