Jądro Ziemi jest młode

Wewnętrzne jądro Ziemi było kiedyś płynne. Jednak w ciągu ostatnich 565 milionów lat zestaliło się. Stało się to w samą porę, bo dzięki temu ochronne pole magnetyczne naszej planety zostało ocalone przed nieuchronnym zanikiem. Tak przynajmniej twierdzą naukowcy, którzy podzielili się swoimi wynikami badań w lutowy Nature Geoscience. Jądro jest więc relatywnie młode.

Ziemia powstała około 4,54 miliarda lat temu. Nowe badanie dostarcza wskazówek, jak – i jak szybko – Ziemia traci ciepło od momentu jej powstania. Ta informacja jest z kolei kluczem do poznania sposobu tworzenia się pola magnetycznego planety. Zapewnia również wgląd w ruchy związane z konwekcją cieplną w płaszczu Ziemi (obszaru między skorupą ziemską a rdzeniem) i wreszcie – tektoniką płyt kontynentalnych.

Jądro planety jest złożone z żelaza i niklu i ma dwie warstwy. Wewnętrzny rdzeń jest już stały. Wokół niego znajduje się jeszcze stopiony rdzeń zewnętrzny . Od dawna jest tajemnicą kiedy, wewnętrzny rdzeń się zestalił. Naukowcy sugerowali, że mogło to się stać  między 500 milionami lat do ponad 2,5 miliardów lat temu, mówi współautor badań – John Tarduno, który jest geofizykiem na Uniwersytecie w Rochester w Nowym Jorku.

Dwie warstwy rdzenia oddziałują. A to napędza geodynamo Ziemi – krążenie bogatego w żelazo płynu, który zasila pole magnetyczne planety. To pole otacza planetę i chroni ją przed niszczącym życie wiatrem słonecznym, który stale „wieje” strumieniem naładowanych cząstek ze Słońca.

Gdy rdzeń wewnętrzny się ochłodził  i skrystalizował, zmieniła się receptura chemiczna otaczającego płynu. Bardziej rzadka ciecz wznosi się jak pióropusz. Ochładzające się kryształy opadają na „dno”. To napędzane  zmianami gęstości krążenie samo się napędza, wytwarzając silne pole magnetyczne z dwoma przeciwnymi biegunami, północ i południe.

Starożytny magnetyzm

Naukowcy odkryli ślady magnetyzmu w bardzo starych skałach. Badania skał sugerują, że Ziemia posiadała pole magnetyczne już 4,2 miliarda lat temu. To wcześniejsze pole prawdopodobnie spowodowane było podtrzymywanym przez ciepło krążeniem wewnątrz stopionego rdzenia.

Jak sugerują modele komputerowe, z biegiem czasu, taka cyrkulacja nie byłaby wystarczająco silna i wystarczyłoby do zasilania silnego pola magnetycznego. Zamiast tego pole zaczęłoby zanikać. I stare skały świadczą o tym w osłabianiu natężenia pola magnetycznego i ciągłego odwracania się ziemskich biegunów w ciągu milionów lat.

Gdy w końcu jądro Ziemi zaczęło się krystalizować, geodynamo przyśpieszyło wytwarzając nowe, silniejsze pole magnetyczne. Tak przewiduje symulacja komputerowa. Teraz naukowcy sądzą, że znaleźli dowody na to, że rzeczywiście nastąpiła gwałtowna zmiana natężenia ziemskiego pola magnetycznego.

Jak do tego doszło? Otóż: badacze zaczęli przyglądać się skałom uformowanym ok 565 milionów lat temu. Szczególnie zainteresowali się żelazem występującym w skałach w formie igieł.  Te żelazne igiełki (zwane inkluzjami) ustawiają się zgodnie orientacją ziemskiego pola magnetycznego, kiedy skały się zestalają. Analiza tych inkluzji pokazują, że pole magnetyczne planety było wtedy niezwykle słabe. Te bardzo słabe pola magnetyczne, mówi Tarduno, sugeruję, że coś się działo w jądrze Ziemi. Być może chodziło o kolejne przebiegunowanie się Ziemi, w trakcie którego dochodziło do chwilowego zaniku natężenia pola. W każdym razie jądro wtedy musiało być jeszcze płynne!

W końcu na szczęście dla życia na Ziemi, wewnętrzne jądro się zestaliło a pole magnetyczne znacznie zwiększyło swoje natężenie. Stało się to jednak niedawno.

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Dodaj komentarz