Учени разкриха истинската възраст на земното ядро

Т върдото вътрешно ядро на Земята е само на един милиард години, разкри ново проучване, цитирано от „Лайф Сайънс“.

Съвременната Земя е като слоеста торта, с твърда външна кора, гореща, вискозна мантия, течна външна сърцевина и твърда вътрешна сърцевина. Това твърдо вътрешно ядро расте бавно, когато течното желязо в сърцевината се охлажда и кристализира. Този процес спомага за задвижването на течното външно ядро, което от своя страна създава магнитното поле, заобикалящо Земята и помагащо за защита на планетата от опасните космически лъчения.

Церера крие таен океан под повърхността си

Но не се знае много за историята на тази 2 442 километра желязна сфера. Теориите за възрастта ѝ варират от половин милиард години до повече от 4 милиарда години - почти толкова, колкото самата Земя, която е на 4,5 милиарда години.

Сега изследователите използвали миниатюрно парче желязо, притиснато между два диаманта и го взривили с лазери, за да достигнат до нова оценка от 1 до 1,3 милиарда години - диапазон, който съвпада с измеримо укрепване на магнитното поле на Земята, случило се по същото време.

Луната се оказа по-млада от очакваното

„Земята е уникална в нашата Слънчева система по това, че има силно магнитно поле и че е обитаема”, посочва авторът на изследването Юнг-Фу Лин, геолог от Тексаския университет в Остин. „В крайна сметка нашите резултати биха могли да бъдат използвани, за да помислим защо други планети в нашата Слънчева система нямат такива магнитни полета.”

Магнитното поле на Земята се задвижва от това, което учените наричат „геодинамо”. Това е движението на богатото на желязо външно ядро, което превръща планетата в гигантски променлив магнит. Геодинамото е отговорно за Северния и Южния полюс на Земята и за невидимия магнитен щит, който отклонява и улавя заредените частици, идващи от слънцето. Без магнитното поле слънчевият вятър би отнесъл част от атмосферата и би унищожил живота на повърхността на плнетата.

Има проблем с магнитното поле на Земята

Част от движението на вътрешното ядро се захранва от топлина. Докато се охлажда, то кристализира отвътре навън. Този процес на кристализация освобождава енергия, която допълнително да захранва движението на все още течната външна сърцевина. Това освобождаване на енергия от кристализация се нарича композиционен енергиен източник на геодинамото.

За да открият възрастта на вътрешното ядро изследователите пресъздали условията в ядрото в малък мащаб. Те загрели парче желязо с дебелина само 6 микрона (приблизително, колкото дължината на червена кръвна клетка) до температури до 2 727 градуса по Целзий и притиснали пробата между два диаманта, за да пресъздадат екстремното налягане в Земното ядро. След това измерили проводимостта на желязото.

Това измерване на проводимостта позволило на изследователите да изчислят топлинното охлаждане на сърцевината, която е на разположение за захранване на геодинамото. Те открили, че геодинамото черпи около 10 теравата енергия от охлаждащото се ядро - малко над една пета от количеството топлина, което Земята разпръсква в космоса от повърхността си (46 теравата).

Нов анализ променя изцяло представите за раждането на Земята

„Резултатът от 1 до 1,3 милиарда години предполага, че ядрото на Земята е всъщност относително младо”, казва Лин.

Все още има въпроси за начина, по който топлината се движи в сърцевината. За разлика от тестваната проба, ядрото не се състои само от желязо, а съдържа и по-леки елементи като въглерод, водород, кислород, силиций и сяра. Но пропорциите на тези леки елементи са неизвестни, което затруднява разбирането как променят проводимостта на вътрешното ядро. Точно върху това Лин и неговият екип работят сега.