Ο πυρήνας της Γης μπορεί να καλύπτεται από ένα στρώμα κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό που διαρρέει από την επιφάνεια: μελέτη

By | December 6, 2023

Η εντύπωση του καλλιτέχνη για το πώς το νερό μπορεί να διεισδύσει στη Γη, δημιουργώντας ένα στρώμα κρυστάλλων γύρω από τον πυρήνα.Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά του Πανεπιστημίου Yonsei

  • Η διαρροή νερού στη Γη μπορεί να περικλείει τον πυρήνα σε κρυστάλλους, σύμφωνα με μια μελέτη.

  • Η μελέτη μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση μιας παράξενης περιοχής στον εξωτερικό πυρήνα που έχει κεντρίσει εδώ και καιρό τους επιστήμονες.

  • Ένας ειδικός είπε ότι η θεωρία χρειάζεται περισσότερα στοιχεία για να γίνει ευρέως αποδεκτή.

Το νερό που διαρρέει από την επιφάνεια της Γης μπορεί να μεταβάλλει το εξωτερικό άκρο του πυρήνα του πλανήτη μας και να το τυλίγει σε ένα στρώμα κρυστάλλων, σύμφωνα με μια μελέτη.

Η πειραματική έρευνα θα μπορούσε να βοηθήσει να ξεκλειδωθεί το μυστήριο ενός άπιαστου τμήματος του πλανήτη μας που είναι γνωστό ως «στρώμα E-prime», μια περιοχή στον εξωτερικό πυρήνα της Γης που έχει μπερδέψει εδώ και καιρό τους επιστήμονες.

Η έρευνα θα μπορούσε επίσης να αμφισβητήσει την ιδέα ότι ο πυρήνας του λιωμένου σιδήρου της Γης είναι σχεδόν ερμητικά σφραγισμένος, δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Dan Shim, καθηγητής εξερεύνησης της Γης και του Διαστήματος στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, σε δελτίο τύπου.

“Για χρόνια, πιστευόταν ότι η ανταλλαγή υλικού μεταξύ του πυρήνα της Γης και του μανδύα ήταν μικρή. Ωστόσο, τα πρόσφατα πειράματά μας σε υψηλή πίεση αποκαλύπτουν μια διαφορετική ιστορία”, δήλωσε ο Shim.

Η ανακάλυψη «υποδεικνύει μια πολύ πιο δυναμική αλληλεπίδραση πυρήνα-μανδύα, υποδηλώνοντας ουσιαστική ανταλλαγή υλικού», είπε.

Ένας άλλος ειδικός, ωστόσο, είπε ότι χρειάζονται περισσότερα στοιχεία για να υποστηριχθεί αυτή η θεωρία.

Ακόμα δεν γνωρίζουμε τα πάντα για το εσωτερικό του πλανήτη μας

Ο πυρήνας της Γης βρίσκεται μόλις 2.800 μίλια κάτω από τα πόδια μας, αλλά είναι πιο απρόσιτος από τον Άρη.

Οι έντονες πιέσεις και οι υψηλές θερμοκρασίες σημαίνουν ότι δεν μπορούμε να πάμε εκεί για να δούμε τι συμβαίνει μόνοι μας.

Ένας τρόπος με τον οποίο οι ειδικοί παρατηρούν τα πόδια μας είναι να παρατηρήσουν πώς τα σεισμικά κύματα εκτρέπονται από δομές μέσα στη Γη. Και μερικά από αυτά τα δεδομένα δεν ταιριάζουν με όσα γνωρίζουμε για τον πλανήτη μας.

Ένα τέτοιο μυστήριο είναι μια ζώνη στο εξωτερικό άκρο του σιδερένιου πυρήνα της Γης μας όπου τα σεισμικά κύματα επιβραδύνουν απροσδόκητα.

Η ζώνη, η οποία έχει πλάτος από μερικές δεκάδες έως μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα, έχει προταθεί δοκιμαστικά να είναι ένα στρώμα από μόνη της και ονομάστηκε E-prime.

Τα υδαρή ορυκτά μπορούν να δημιουργήσουν κρυστάλλους γύρω από την άκρη του πυρήνα

Οι επιστήμονες δεν έχουν βρει ακόμη μια καλή εξήγηση για αυτά τα δεδομένα, και αυτό είναι σημαντικό – η κατανόηση του πυρήνα της Γης όχι μόνο μας βοηθά να αποκρυπτογραφήσουμε πώς σχηματίστηκε και συνεχίζει να εξελίσσεται ο πλανήτης μας, αλλά μπορεί επίσης να παρέχει ενδείξεις για τις διακυμάνσεις του μαγνητικού πεδίου από τη γη. πεδίο.

Με τη μελέτη τους, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Geosciences στις 13 Νοεμβρίου, ο Shim και οι συνεργάτες του παρουσίασαν μια νέα θεωρία για να εξηγήσουν τον σχηματισμό του στρώματος E-prime: ότι το νερό που διαρρέει από την επιφάνεια μπορεί να φτάσει στο εξωτερικό του στρώματος E-prime. . πυρήνα και να αλλάξουν τη χημική του σύσταση.

Αυτό το νερό δεν θα εισχωρούσε στη Γη σε υγρή μορφή. Αντίθετα, θα μεταφερόταν από ορυκτά που περιέχουν πολύ υδρογόνο και οξυγόνο στη χημική τους δομή – αυτά ονομάζονται «ενυδατωμένα» ορυκτά.

Η εικονογράφηση ενός καλλιτέχνη δείχνει διαφανείς κρυστάλλους που αναδύονται από ένα φλογερό υπόστρωμα.Η εικονογράφηση ενός καλλιτέχνη δείχνει διαφανείς κρυστάλλους που αναδύονται από ένα φλογερό υπόστρωμα.

Καλλιτεχνική αναπαράσταση κρυστάλλων που σχηματίζονται από τη σύντηξη του νερού με στοιχεία που βρίσκονται στον εσωτερικό πυρήνα.Dan Shim/ASU

Για να υποστηρίξουν την υπόθεσή τους, οι επιστήμονες προσομοίωσαν τις συνθήκες υψηλής πίεσης του εξωτερικού πυρήνα στο εργαστήριο. Βρήκαν ότι η υποβολή κραμάτων σιδήρου-πυριτίου -που πιστεύεται ότι αποτελούν τον πυρήνα- στο ενυδατωμένο ορυκτό υπό αυτές τις συνθήκες δημιουργεί στοιχεία πλούσια σε υδρογόνο, φτωχά σε πυρίτιο, τα οποία θα εξηγούσαν τα περίεργα σεισμικά δεδομένα γύρω από το στρώμα E-prime.

Εν τω μεταξύ, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η αντίδραση θα δημιουργήσει επίσης πυριτικούς κρυστάλλους. Αυτά θα μεταναστεύουν προς τον μανδύα, δημιουργώντας ένα πυκνό στρώμα πυριτίου που περιβάλλει τον πυρήνα, σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου.

«Βρήκαμε ότι όταν το νερό φτάνει στο όριο πυρήνα-μανδύα, αντιδρά με το πυρίτιο στον πυρήνα, σχηματίζοντας πυρίτιο», είπε ο Shim στο δελτίο τύπου.

Η ιδέα είναι δύσκολη – οι επιστήμονες τείνουν να πιστεύουν ότι ο πυρήνας λαμβάνει πολύ λίγο υλικό από τον μανδύα.

Εάν αποδειχτεί αλήθεια, θα μπορούσε επίσης να ξαναγράψει όσα γνωρίζουμε για το πώς κινείται το νερό μέσα στη Γη και θα είχε «βαθιές επιπτώσεις στους γεωχημικούς κύκλους που συνδέουν τον κύκλο του επιφανειακού νερού με τον βαθύ μεταλλικό πυρήνα», λένε οι επιστήμονες. είπε στο δελτίο τύπου.

Ο Jon Wade, αναπληρωτής καθηγητής πλανητικών υλικών στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, είπε στο Business Insider σε ένα email ότι η θεωρία «απαιτεί περαιτέρω αποδεικτικά στοιχεία» για να κερδίσει ευρεία έγκριση, είπε.

Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι τα ενυδατωμένα ορυκτά μπορούν να αναρροφηθούν στη Γη – μια μελέτη του 2014 μάλιστα πρότεινε ότι θα μπορούσε να υπάρχει μια δεξαμενή ορυκτών πλούσιων σε νερό τρεις φορές μεγαλύτερη από την επιφάνεια των ωκεανών, αποθηκευμένη περίπου 400 μίλια κάτω από τον φλοιό της Γης.

Αλλά δεν είναι ξεκάθαρο εάν αυτή η διαδικασία θα οδηγούσε το νερό μέχρι τον πυρήνα, και εάν το έκανε, αν αρκετό νερό θα έφτανε τόσο μακριά στη Γη για να προκαλέσει μια αντίδραση σε κλίμακα που θα μπορούσε να εξηγήσει το πρωτογενές στρώμα Ε, είπε ο Wade. .

«Αν και υπάρχει αρκετή ποσότητα νερού που μεταφέρεται βαθιά μέσα στη Γη, υπάρχουν πολλά μέρη (3.000 χλμ. μανδύα) για να «χάσουν» νερό πριν φτάσει στο όριο πυρήνα-μανδύα», είπε.

“Θα μπορούσε λοιπόν να συμβεί αυτό; Ναι, ίσως. Θα μπορούσε; Δεν ξέρω, πιθανότατα πολύ μικρή ποσότητα στην καλύτερη περίπτωση”, πρόσθεσε.

Για αυτόν, μια «πιο πιθανή διαδρομή» θα ήταν να εγκλωβιστεί το υδρογόνο στον πυρήνα από μια αντίδραση με υλικά του πυρήνα, αλλά στο σημείο σχηματισμού της Γης, για παράδειγμα.

“Μπορεί να παίζουν άλλοι μηχανισμοί για να επιτευχθεί το ίδιο αποτέλεσμα. Είναι όλα λίγο εικασιακά, αλλά ενδιαφέρον να τα σκεφτούμε!” αυτός είπε.

Ο Shim συμφώνησε ότι δεν είναι σαφές πόσο νερό μπορεί να φτάσει στο στρώμα E-prime, αλλά είπε ότι ακόμη και μια μικρή ποσότητα νερού θα μπορούσε να προκαλέσει αρκετές χημικές αντιδράσεις για τη δημιουργία κρυστάλλων.

Πρόσθεσε ότι οι υπολογισμοί του δείχνουν ότι μπορεί να εξηγήσει το στρώμα E-prime «λογικά καλά» με μια σειρά από σενάρια μεταφοράς νερού.

Διαβάστε το αρχικό άρθρο στο Business Insider

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *