Ο πυρήνας της Γης δεν είναι «ατσάλινος» – είναι σαν μαλακωμένο βούτυρο!

Ο πυρήνας που «μαλάκωνε» εδώ και δεκαετίες: Γιατί οι σεισμολόγοι έβλεπαν «βούτυρο» αντί για χάλυβα

Για χρόνια οι επιστήμονες έσπαγαν το κεφάλι τους: ο εσωτερικός πυρήνας είναι μια συμπαγής σφαίρα σιδήρου-νικελίου, πιέζεται με 3,3 εκατομμύρια ατμόσφαιρες και καίγεται στους 5.500-6.000°C – θερμοκρασίες σαν την επιφάνεια του Ήλιου. Θα έπρεπε να είναι σκληρός σαν ατσάλι. Κι όμως, τα σεισμικά κύματα διάτμησης (S-waves) που διαπερνούν το κέντρο της Γης κινούνται πολύ πιο αργά από ό,τι θα έπρεπε και ο λόγος Poisson (ένα μέτρο ελαστικότητας) μοιάζει με… μαλακό βούτυρο. Το παράδοξο είχε όνομα: «η ανώμαλη απαλότητα του πυρήνα». Μέχρι σήμερα.

Η βόμβα από την Κίνα: Ο πυρήνας είναι «υπεριοντικός» – ο άνθρακας κινείται σαν υγρό μέσα στον σίδηρο

Μια ομάδα Κινέζων επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο Sichuan και την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών κατάφερε το ακατόρθωτο: αναπαρήγαγε στο εργαστήριο τις συνθήκες του εσωτερικού πυρήνα (140 γιγαπασκάλ πίεση και 2.600°C) και απέδειξε ότι ο πυρήνας δεν είναι συμβατικό στερεό. Βρίσκεται σε μια εξωτική «υπεριοντική φάση» (superionic state), όπου τα ελαφρά στοιχεία – κυρίως άνθρακας, αλλά και υδρογόνο και οξυγόνο – κινούνται ελεύθερα μέσα στο άκαμπτο πλέγμα του σιδήρου σαν να ήταν υγρό. «Είναι σαν να βλέπεις παιδιά να τρέχουν μέσα σε έναν τετράγωνο χορό, ενώ οι ενήλικες (άτομα σιδήρου) μένουν ακίνητοι», δήλωσε ο καθηγητής Youjun Zhang. Αυτή η «ρευστή» κίνηση του άνθρακα μειώνει δραματικά την ακαμψία του κράματος – γι’ αυτό τα σεισμικά κύματα επιβραδύνονται και ο πυρήνας φαίνεται «μαλακός».

Πώς το απέδειξαν: Με ταχύτητες 7 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο και πιέσεις που σπάνε διαμάντια

Χρησιμοποιώντας μια ειδική πλατφόρμα δυναμικής συμπίεσης, οι ερευνητές εκτόξευσαν δείγματα κράματος σιδήρου-άνθρακα με ταχύτητα 7 χλμ/δευτ. για να δημιουργήσουν στιγμιαία πιέσεις και θερμοκρασίες εσωτερικού πυρήνα. Μετρήσεις ταχύτητας ήχου in situ και προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής έδειξαν ακριβώς αυτό που βλέπουμε στη Γη: απότομη πτώση ταχύτητας διάτμησης και λόγος Poisson που ταιριάζει απόλυτα με τα σεισμικά δεδομένα. «Για πρώτη φορά έχουμε πειραματική απόδειξη», τόνισε ο Zhang. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο National Science Review και θεωρείται game-changer.

Τι σημαίνει για τον πλανήτη: Ο «μαλακός» πυρήνας μπορεί να τροφοδοτεί το μαγνητικό πεδίο που μας σώζει από τον Ήλιο

Αυτή η υπεριοντική κατάσταση δεν είναι απλώς περίεργη – είναι κρίσιμη. Η κίνηση των ελαφρών στοιχείων μέσα στον πυρήνα δημιουργεί επιπλέον ενέργεια, πέρα από τη θερμότητα και τη μεταφορά, που μπορεί να τροφοδοτεί το γεωδυναμό – δηλαδή το μαγνητικό πεδίο της Γης που μας προστατεύει από την ηλιακή ακτινοβολία. «Είναι μια νέα πηγή ενέργειας που αγνοούσαμε», δήλωσε ο Δρ. Yuqian Huang. Εξηγεί επίσης την ανισοτροπία: γιατί τα σεισμικά κύματα κινούνται πιο γρήγορα κατά μήκος του άξονα Βορρά-Νότου παρά στον ισημερινό.

Και δεν είναι μόνο η Γη: Η ανακάλυψη ανοίγει παράθυρο σε εξωπλανήτες

«Απομακρυνόμαστε από ένα στατικό μοντέλο πυρήνα σε ένα δυναμικό», εξήγησε ο Zhang. Η υπεριοντική φάση πιθανότατα υπάρχει και σε άλλους βραχώδεις πλανήτες – ίσως εξηγεί γιατί ο Άρης έχασε το μαγνητικό του πεδίο. Η μελέτη φέρνει την ανθρωπότητα ένα βήμα πιο κοντά στο να καταλάβει πώς λειτουργούν τα εσωτερικά των πλανητών που μοιάζουν με τη Γη – και τι κάνει τη δική μας τόσο… μαλακά ξεχωριστή.

Ο πυρήνας της Γης δεν είναι σκληρός σαν ατσάλι. Είναι ένα ζεστό, μαλακό, «βουτυρένιο» θαύμα που κρατάει τον πλανήτη ζωντανό.

Πηγή: Pagenews.gr