Земљино унутрашње језгро ротира сопственом брзином, веома је вруће и највероватније је помогло у очувању живота и
Како је Земља могла тако брзо да обнови своје магнетно поље?
Научници све више почињу да верују у тоово је било због појаве унутрашњег језгра Земље. То је сфера од чврстог гвожђа која се налази унутар растопљеног спољашњег језгра. Потоњи се састоји од узаврелог метала који генерише магнетно поље планете.
Истраживачи сугеришу да унутрашње језгропојавио отприлике 4 милијарде година након рођења саме планете. Расла је полако, неколико милиметара годишње. То је, сматрају научници, довело до активности у спољашњем језгру и изазвало повећање снаге магнетног поља.
„Унутрашње језгро је обновило магнетно пољеЗемља: и то се догодило у најповољнијем тренутку у еволуцији, каже Џон Тардуно, геофизичар са Универзитета у Рочестеру. „Шта би се догодило да се није формирао?“
Научници се и даље питају како и зашто унутрашњејезгро се појавило у овом периоду. „Унутрашње језгро је планета унутар планете“, рекао је Хрвое Ткалчић, сеизмолог са Аустралијског националног универзитета (АНУ). „Има своју топографију, своју брзину ротације и структуру. Под нашим је ногама, али још увек много тога не разумемо о томе како функционише."
Како се проучава наша унутрашња "планета"?
Да би проучавали унутрашње језгро, истраживачи користе ретке сеизмичке таласе од земљотреса или нуклеарних тестова који продиру или се рефлектују од унутрашњег језгра.
Тако су сеизмолози открили да унутрашње језгроротира независно од остатка планете. Користећи компјутерске моделе, предвидели су његову структуру, као и необично понашање легура гвожђа под високим притиском.
Човечанство је дуго било непотпуноидеје о унутрашњем устројству Земље. Тек раних 1930-их Инге Леман, дански сеизмолог, приметила је нову врсту П-таласа, или таласа притиска. Они су истакли да језгро Земље није потпуно течно. До 1936. Леман је закључио да Земља има чврсто унутрашње језгро. Даље, истраживачи су приметили да се сваке године П-таласи који пролазе кроз унутрашње језгро мало убрзавају. Ово би се могло објаснити само на један начин - унутрашње језгро ротира брже од остатка планете, око 1° годишње. Сваких 400 година, сугерисали су у Натуре раду из 1996. године, унутрашње језгро је направило додатну револуцију унутар Земље.
Ово откриће је шокирало многе геофизичаре, којипретпостављено је да се унутрашње језгро ротира истом брзином као и омотач. Ако проучавате његову ротацију, помоћи ће вам да разумете како се унутрашње језгро повезује са спољашњим и утиче на магнетно поље. Такође ће објаснити зашто Земљини магнетни полови лутају и повремено се преврћу.
Дакле, унутрашње језгро се креће брже од Земље, зар не?
Не баш.Истраживач Ји Јанг је касније саставио најопсежнију светску базу података о земљотресима. Након што их је анализирао, Јанг је открио да се унутрашње језгро ротира истом брзином као и плашт. Затим је дошла још необичнија чињеница: према студији из 2021. године, унутрашње језгро се вртело спорије од остатка планете, за око 0,05° годишње.
Истраживачи су почели да спекулишу о томеунутрашње језгро има свој ритам. Деценијама, радио астрономи су пратили ситне промене у Земљиној ротацији. Посматрани су према свемирском референтном систему: пратили су промене положаја удаљених свемирских објеката. Већина флуктуација током године је последица урагана и земљотреса, али постоји мала, редовна 6-годишња флуктуација која се не може лако објаснити.
„Још не знамо зашто се то дешава, али сви се кладе на суштину“, Бењамин Цхао, геодет у Ацадемиа Синица.
Од чега је направљено унутрашње језгро?
Унутрашње језгро је најметалније местона терену. Садржи још више метала од спољашњег. Оба су направљена првенствено од гвожђа са мало никла. Такође се верује да гвожђе садржи трагове лакших елемената као што су кисеоник, угљеник и силицијум.
Када се гвожђе кристалише на раступовршине унутрашњег језгра, избацује неке од ових елемената из себе. Резултат је скоро чисто гвожђе. То је као да се лед формира у канти слане воде: истискује со и постаје углавном слатка вода. Елементи избачени из језгра су лакши од гвожђа: они се подижу и јуре напред: овај процес изазива до 80% конвекције, која генерише Земљино магнетно поље.
Конвекција је врста преноса топлоте и преноса топлоте, при чему се унутрашња енергија преноси млазовима и токовима саме супстанце.
Шта још не знамо о унутрашњем језгру?
Шта се дешава са преосталим гвожђем - на ову темуу току је дебата. Атоми гвожђа на површини Земље – попут оних у тигању од ливеног гвожђа – имају кубичну структуру. Али ако се сићушни узорци гвожђа стисну између два дијаманта и створе притисак сличан оном у унутрашњем језгру, атоми се преуређују у хексагоне.
Тешкоћа је у томе што још нико нијезна шта се дешава са гвожђем када се истовремено компримује и загрева на хиљаде степени, каже Лидунка Вочадло, компјутерски минерални физичар на Универзитетском колеџу у Лондону.
Ове услове је тешко поновити у лабораторији,јер угљеник у дијамантима често контаминира гвожђе када се загрева, приметио је Воцхадло. Његов тим је спровео компјутерске симулације и открио да је облик шестоугла, или шестоугла, најстабилнија структура у условима унутрашњег језгра. Модели такође показују да чисто гвожђе постаје мекано када је на 98% тачке топљења.
На пример, вода се мора охладити испод тачкезамрзавање да би се формирао лед. Истраживачи су сугерисали да гвожђе не може да се учврсти у хексагонални облик ако је за скоро 1.340°Ц хладније од унутрашњег језгра. Почетком 2022. године објављено је моделирање у атомској скали које сугерише да гвожђе које се акумулира у унутрашњем језгру може прво да кристализује у кубичном облику пре него што пређе у хексагонални облик.
Како су унутрашње језгро и живот на Земљи повезани?
Према информацијама из вулканске формације која се појавила пре 565 милиона година на северној обали реке Сент у Лоренсу, магнетно поље у то време било је десети део данашњег.
Ово је вероватно било због чињенице да је спољнајезгро је брзо губило топлоту, каже Петер Дрисцолл, геодинамичар са Карнеги института за науку. Ако би Земљино магнетно поље потпуно нестало, живот како се развијао био би јако изложен зрачењу соларних бакљи. Повећано зрачење могло би да исцрпи кисеоник, вредан ресурс за цео живот.
Само 30 милиона година касније, интензитет магнетногпоља порасла на 70% тренутних вредности. Отприлике у исто време, активни развој живота произвео је револуцију на Земљи. Тада је настала већина група животиња, појавиле су се прве копнене врсте.
Можда свет у настајању и сва жива бићана планети Земљи своје постојање дугују унутрашњем гвозденом језгру, које се налази 5.000 км испод, испод наших ногу. Сада истраживачи покушавају да репродукују услове који се налазе у језгру у лабораторији: тежак, али неопходан задатак. Уз помоћ оваквог експеримента могуће је потврдити закључке које су истраживачи раније донели на основу математичких модела.