Zemljina jezgra curi već 2,5 milijarde godina, geolozi ne znaju zašto

Zemljina žarka jezgra miješa se s drugim podzemnim slojevima. Najdublji dio planeta propušta dio sadržaja, a neki se dijelovi probijaju do površine Zemlje. Ovo otkriće novi je doprinos raspravi miješa li se sadržaj jezgre i plašta, kažu istraživači

'Naši rezultati upućuju na to da sadržaj jezgre curi već 2,5 milijardi godina', stoji u znanstvenom radu grupe istraživača, objavljenom u online časopisu Geochemical Perspectives Letters, prenosi tportal.

Iz Zemljine jezgre curi volfram, kemijski element atomskog broja 74, koji u periodnom sustavu elemenata nosi simbol W. Volfram je smjesa nekoliko izotopa, uključujući W-182 sa 108 neutrona i W-184 sa 110 neutrona. Ti izotopi, vjeruju istraživači, razlog su curenja jezgre.

Jezgru nije lako proučiti

Drugi element, hafnij (Hf) je litofil i može ga se naći u Zemljinom plaštu bogatom silikatima. S poluživotom od 8,9 milijuna godina, hafnijev radioaktivni izotop Hf-182 raspada se u W-182. To znači da plašt ima više izotopa W-182 nego jezgra, zaključili su znanstvenici.

No ta je razlika nevjerojatno mala: sastav volframa-182 u plaštu i jezgri razlikuje se za samo 200 dijelova na milijun (ppm). 'Manje od pet laboratorija na svijetu može napraviti ovu vrstu analize', napisali su istraživači.

Uostalom, jezgru i nije baš lako proučiti jer ona počinje na dubini od oko 1800 kilometara. A najdublja rupa koju su ljudi dosad iskopali je Superduboka bušotina na poluotoku Koli, duboka 12,6 km, koju su Sovjeti izbušili još 1965. godine.

Znanstvenici su stoga proučavali stijene koje su prodrle na Zemljinu površinu iz dubokog plašta u Pilbara Cratonu u Zapadnoj Australiji, na otoku Réunion i u Kerguelenovom arhipelagu u Indijskom oceanu.

Promjene u omjeru izotopa

Količina volframa u tim stijenama dala je naslutiti da je riječ o curenju materijala iz jezgre. Naime, tijekom životnog vijeka Zemlje došlo je do velike promjene u omjeru izotopa W-182 i W-184 u Zemljinom plaštu. Najstarije stijene imaju veći odnos nego današnje stijene, otkrili su istraživači.

'Promjena u omjeru 182-W/184-W pokazuje da volfram iz jezgre dugo curi u plašt', ustvrdili su znanstvenici.

Zemlja je stara oko 4,5 milijardi godina. U najstarijim stijenama nisu uočene značajne promjene u izotopima volframa. To sugerira da je u razdoblju od 4,3 do 2,7 milijardi godina razmjena materijala između jezgre i gornjeg plašta bila mala ili nikakva, tvrde istraživači. Ali u posljednjih 2,5 milijardi godina značajno se promijenila količina volframovih izotopa u plaštu. Znanstvenici vjeruju da je to posljedica subdukcije, geološkog procesa uranjanja jedne litosferne ploče pod drugu.

Postoji i druga mogućnost

'Eksperimenti pokazuju da povećanje koncentracije kisika na granici jezgre i plašta može uzrokovati odvajanje volframa iz jezgre i njegov prijenos u plašt.'

Postoji i druga mogućnost: unutarnja jezgra očvrsnula je nakon formiranja Zemlje, a koncentracija kisika u vanjskoj jezgri se povećala, kažu istraživači.

'U tom slučaju, rezultati naših istraživanja mogli bi nam reći nešto o evoluciji jezgre, uključujući i podrijetlo Zemljinog magnetskog polja', napisali su znanstvenici u radu, objavljenom krajem lipnja u online časopisu Geochemical Perspectives Letters, prenosi tportal.