Ο άνθρακας του πυρήνα της Γης ενδέχεται να προήλθε από τις πιο απομακρυσμένες περιοχές του ηλιακού συστήματος

Νέα μελέτη δείχνει ότι το μεγαλύτερο ποσοστό του άνθρακα της Γης προήλθε από τις πιο απομακρυσμένες περιοχές του ηλιακού συστήματος.

Νέα επιστημονική μελέτη υποδεικνύει ότι το μεγαλύτερο μέρος του άνθρακα της Γης προήλθε από τις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος και έφτασε στον πλανήτη κατά τα τελευταία στάδια του σχηματισμού του.

Η μελέτη, με επικεφαλής ερευνητές από τα πανεπιστήμια Yale και Columbia, βασίζεται στην ανάλυση σταγονιδίων μάγματος, γνωστών ως «εγκλείσματα τήγματος» (melt inclusions), από ιστορικές ηφαιστειακές εκρήξεις στη Χαβάη. Σε αυτές περιλαμβάνονται οι εκρήξεις Keanakākoʻi, κατά την περίοδο 1500-1840, καθώς και η έκρηξη Kīlauea Iki το 1959.

Τα εγκλείσματα τήγματος είναι μικροσκοπικά τμήματα λιωμένου πετρώματος που παγιδεύονται στο εσωτερικό κρυστάλλων οι οποίοι σχηματίζονται μέσα στο μάγμα. Κάθε σταγονίδιο λειτουργεί σαν ένα μήνυμα μέσα σε μπουκάλι, προσφέροντας ένα στιγμιότυπο της σύστασης του μάγματος όταν αυτό βρισκόταν βαθιά στο εσωτερικό της Γης.

«Αυτή είναι η πρώτη εκτίμηση, βασισμένη σε παρατηρήσεις, της ισοτοπικής σύστασης του άνθρακα στον πυρήνα της Γης», δήλωσε ο Damanveer Grewal, επίκουρος καθηγητής Γεωεπιστημών και Πλανητικών Επιστημών στη Σχολή Τεχνών και Επιστημών του Πανεπιστημίου Yale και συν-συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.

Μέχρι σήμερα, θεωρούνταν ότι η άμεση παρατήρηση του «άνθρακα του πυρήνα» και οποιαδήποτε ανάλυση της ισοτοπικής του σύστασης ήταν αδύνατη.

Ωστόσο, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Yves Moussallam, από το Παρατηρητήριο Γης Lamont-Doherty του Πανεπιστημίου Columbia, ανέπτυξε μια μέθοδο που επιτρέπει την πραγματοποίηση τέτοιων παρατηρήσεων μέσω της εξέτασης ηφαιστειακών λαβών από τη Χαβάη. Τα σταγονίδια λάβας προέρχονται από διαφορετικά τμήματα του ηφαιστειακού νέφους, δηλαδή της θερμής στήλης λιωμένου πετρώματος και αερίων που εκτοξεύεται κατά τη διάρκεια μιας ηφαιστειακής έκρηξης.

Οι ερευνητές εντόπισαν στο μάγμα ένα ιδιαίτερα χαρακτηριστικό ισοτοπικό αποτύπωμα βαρέος άνθρακα-13. Εκτιμούν ότι προέρχεται από τμήματα συγκεκριμένων ηφαιστειακών νεφών, τα οποία αντιστοιχούν στην περιοχή του ορίου μεταξύ του πυρήνα της Γης και του μανδύα της, δηλαδή του βραχώδους εξωτερικού της στρώματος.

«Ερμηνεύουμε αυτό το εύρημα ως διαρροή άνθρακα από τον πυρήνα», δήλωσε ο Grewal.

Όσον αφορά την προέλευση του άνθρακα του πυρήνα, πριν αυτός ενσωματωθεί στον πλανήτη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ισοτοπική του σύσταση ήταν υπερβολικά βαριά για να προέρχεται από το βραχώδες υλικό, φτωχό σε άνθρακα, των εσωτερικών περιοχών του ηλιακού συστήματος, από το οποίο σχηματίστηκε το μεγαλύτερο μέρος της Γης.

Αντίθετα, η σύστασή του ταίριαζε απόλυτα με εκείνη ενός άλλου υλικού: των ανθρακούχων χονδριτών (carbonaceous chondrites), δηλαδή μετεωριτών πλούσιων σε άνθρακα, οι οποίοι προέρχονται από τις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος και περιέχουν οργανικές ενώσεις και νερό.

Ο Grewal, ο οποίος ηγήθηκε αυτού του σκέλους της έρευνας, επισήμανε επίσης ότι υπήρχε μόνο ένα χρονικό περιθώριο κατά το οποίο οι ανθρακούχοι χονδρίτες από τις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού συστήματος θα μπορούσαν να ενσωματωθούν μόνιμα στον πυρήνα της Γης: το τελικό στάδιο του κύριου σχηματισμού του πλανήτη.

Εάν ο άνθρακας είχε φτάσει σε προγενέστερο στάδιο του σχηματισμού της Γης, μεγάλο μέρος του θα είχε εκτοξευθεί ξανά στο διάστημα κατά τη διάρκεια των επόμενων συγκρούσεων, εξήγησε. Αντίθετα, εάν είχε φτάσει αργότερα, ο πυρήνας της Γης θα είχε ήδη σχηματιστεί και κλείσει, εμποδίζοντας την ενσωμάτωσή του.

Πέρα από τη συμβολή της στην επίλυση μιας μακροχρόνιας επιστημονικής διαμάχης σχετικά με την προέλευση του άνθρακα στη Γη, η μελέτη ενδέχεται να έχει και πρόσθετες προεκτάσεις για την κατανόηση του ρόλου που διαδραματίζει ο άνθρακας του πυρήνα κατά τη διάρκεια περιόδων έντονης ηφαιστειακής δραστηριότητας.

Πηγή: Pagenews.gr