Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

V najhlbšom jadre Zeme sa skrýva 650-kilometrová železná guľa, tvrdí najnovšia štúdia

Justína Mertušová

Vnútorné centrum je ako časová kapsula histórie našej planéty.

Prierez vrstvami Zeme. Zdroj: iStockphoto.com

Zdroj: iStockphoto.com

Vedci si už od pradávna lámu hlavu nad tým, čo sa nachádza v strede Zeme. Najnovší výskum podporuje teóriu, ktorá hovorí, že naša planéta má vo svojom kovovom jadre veľkú železnú guľu. Tieto poznatky pomôžu vedcom priblížiť detaily o formovaní sa a vývoji Zeme vo vesmíre.

Zem má viacero vrstiev

Zem pozostáva z viacerých vrstiev, a to od najvrchnejšej kôry až po najhlbšie jadro v jej centre. Vedci si až do začiatku februára tohto roku mysleli, že vrstvy sú len štyri – kôra, plášť, vonkajšie a vnútorné jadro. Novoobjavená piata vrstva dostala názvov melt a je zložená z roztavenej horniny prúdiacej v astenosfére, ktorá sa nachádza pod tektonickými platňami (zemská vrstva nachádzajúca sa vo vrchnej časti plášťa). Siaha do hĺbky asi 100 až 150 kilometrov pod zemským povrchom.

Naša planéta nás však znova prekvapila. Podľa štúdie publikovanej len tento utorok 21. februára v časopise Nature Communications leží pod všetkými týmito vrstvami pevné kovové centrum Zeme, ktoré má v skutočnosti skrytú vrstvu alebo akési najvnútornejšie vnútorné jadro tvoriace menej ako 1 percento objemu Zeme. Nachádza sa v hĺbke okolo 2 900 kilometrov a odborníci predpokladajú, že teplota tu dosahuje približne 6 000 stupňov Celzia. Dlho sa predpokladalo, že veľká časť zemského jadra je v roztavenom stave a len vnútro je pevného skupenstva. Srdce našej planéty však v sebe ukrýva ešte mnoho záhad.

Vedeli ste?

Zemské jadro je oddelené od plášťa Gutenbergovou diskontinuitou. Je pomenovaná po nemeckom geofyzikovi Gutenbergovi, ktorý ako prvý predložil súbornú geofyzikálnu interpretáciu vnútorných vrstiev Zeme.

Vedci asi pred 20 rokmi po prvýkrát naznačili, že zemské jadro môže mať ďalšiu vrstvu. Teraz sa im podarilo pomocou nových súborov údajov zozbieraných meraním seizmických vĺn zemetrasení objaviť najvnútornejšie jadro, uviedla nová štúdia. Hustota zložiek jadra je asi štyrikrát vyššia ako hustota zemskej kôry. Železo ako jediný prvok zodpovedá takejto hustote.

Vrstvy Zeme. Upravené podľa: Drew Whitehouse, Son Phạm a Hrvoje Tkalčic

Stred Zeme je pevný a anizotropný

Zemetrasenia, vulkanická činnosť a iné javy spôsobujú seizmické vlny, ktoré sa šíria vrstvami Zeme a prechádzajú z jednej strany na druhú. Ich analýzou objavili dosiaľ nepozorovanú vrstvu, ktorá sa svojím zložením podobá tomu, čo je nad ňou, a preto bolo ťažké ju odhaliť. Najhlbšie centrum tvorí podľa štúdie pravdepodobne 650 kilometrov široká kovová guľa, ktorej vrchná časť je zložená zo zliatiny železa a niklu a stopového množstva iných prvkov.

„Prechod z najvnútornejšieho (pevného) centra do vonkajšieho obalu vnútorného jadra (tiež pevného obalu) vytvára akýsi gradient a nie je ostro ohraničený,” približuje jeden z autorov štúdie Thanh-Son Pham.

Pomocou nástrojov, ktoré detegujú vibračné vlny, vedci zistili, že najvnútornejšie vnútorné jadro má výraznú anizotropiu, čo je fyzikálna vlastnosť látky, ktorá sa mení v závislosti od smeru, v ktorom tieto vlastnosti meriame. Príkladom takéhoto objektu je kus dreva – je oveľa jednoduchšie narezať ho v smere jeho vlákna ako proti nemu.

Výskumníci sa zamerali na to, ako rýchlo sa šíria seizmické vlny jadrom Zeme v rôznych smeroch. Zistili, že najvnútornejšie vnútorné jadro zmenilo rýchlosť týchto vĺn iným spôsobom ako vrstva nad ním (vonkajšia vrstva centrálneho jadra).

Aj keď je polomer Zeme vyše 6 000 km, najhlbší ľuďmi vytvorený vrt s názvom Kola Superdeep Borehole siaha do hĺbky 12,2 kilometra. Diera vznikla na vedecké účely a nachádza sa v západnom Rusku, v oblasti známej ako Pechengsky District. Vyzerá ako nenápadný kovový kotúč priskrutkovaný k zemi.

Zdroj: e15cz, CNN, CNN2, startitup, mineraly.sk, imeteo, ZSKrivan

 

CENTRUM VEDECKO-TECHNICKÝCH INFORMÁCIÍ SR Ministerstvo školstva, výskumu, vývoja a mládeže Slovenskej republiky