Naujas tyrimas atskleidė, kad iš Žemės šerdies gali nutekėti sunkūs geležies izotopai

(Arctic-Images / Digital Vision / Getty Images)

Tai, kas nusileidžia pačiame mūsų planetos centredaugiausia paslaptis, ir tai, kas pakyla.

Tiesa ta, kad joks žmogus niekada neprasiskverbė pro plutą arba neįkasė pakankamai giliai, kad prasiskverbtų į uolėtą Žemės mantiją, jau nekalbant apie jos skystos geležies šerdį, todėl nežinome, kokios sąveikos čia vyksta. Ir tai ne dėl pastangų stokos .

Maždaug 2900 kilometrų (1800 mylių) gylyje esančios mūsų planetos branduolys yra toli už mūsų technologinių galimybių – bent jau kol kas – ir vis dėlto, pasitelkę pagrįstus spėliojimus ir sumanius teorinius modelius, mokslininkai ištraukė langą į kai kurias po ja slypinčias mįsles. mūsų pėdos.



Nauji tyrimai rodo, kad iš išsilydusios Žemės šerdies iš tikrųjų gali nutekėti geležis į viršutinę mantiją, kuri yra daugiau nei tūkstančiu laipsnių vėsesnė už skystąjį branduolį.

Dešimtmečius mokslininkai diskutavo, ar šerdis ir mantija keičiasi fizine medžiaga, ar ne.

Žemės galingas magnetinis laukas ir jo elektros srovės tikrai reiškia, kad šerdyje yra daug geležies. Be to, mantijos uolienų pavyzdžiuose, iškeltuose į paviršių, taip pat yra daug geležies, todėl kai kurie mano, kad medžiaga atkeliauja nuo šerdies.

Norėdami sužinoti, ar tai įmanoma, mokslininkai pasinaudojo eksperimentais laboratorijoje, rodančiais, kaip geležies izotopai juda tarp skirtingos temperatūros sričių esant aukštam slėgiui ir temperatūrai.

(L. O'Dwyeris Brownas, Orhuso universitetas)

Naudojant šią informaciją modeliui sukurti, komandos rezultatai rodo, kad sunkieji geležies izotopai gali migruoti iš karštosios Žemės šerdies į vėsesnę mantiją. Tuo tarpu lengvieji geležies izotopai elgtųsi priešingai ir iš vėsaus į karštą persikeltų atgal į šerdį.

Šie rezultatai vis dar teoriniai, tačiau jie gali išmokyti mus kai ko svarbaus apie tai, kaip veikia mūsų planetos vidus.

„Jei tai teisinga, tai pagerins mūsų supratimą apie branduolio ir mantijos sąveiką“, sako geologas ir petrologas Charlesas Lesheris iš Orhuso universiteto Danijoje.

Ir tokios žinios yra tikrai svarbios. Tai gali padėti mums interpretuoti seisminius vaizdus gilioje mantijoje ir leisti modeliuoti, kaip cheminės medžiagos ir šiluma kyla ir krinta tarp Žemės sluoksnių.

Naudodami kompiuterinį modeliavimą, autoriai netgi sugebėjo parodyti, kaip ši šerdies medžiaga gali patekti į Žemės paviršių, o sunkesni izotopai iš esmės patenka į karšto mantijos pliūpsnio šulinius, tokius kaip Samoa ir Havajuose. galimas nesandarus Žemės branduolio ženklas.

Astudijuotipaskelbtas pernai siūlė kažką panašaus. Jo autoriai nustatė, kad šerdies medžiaga – šiuo atveju volframo izotopai – taip pat buvo pernešta į paviršių per kylančius mantijos stulpelius ir kad iš šerdies ši medžiaga tikriausiai nutekėjo maždaug per pastaruosius 2,5 milijardo metų.

Lesheris sako, kad jo rezultatai taip pat rodo, kad geležies izotopai iš šerdies į mantiją nutekėjo jau milijardus metų. Bet jei tokie mainai iš tikrųjų vyksta, kyla klausimas: koks jų poveikis ilgainiui?

Šiuo metu niekas iš tikrųjų nežino. Naujasis modeliavimas tik parodo, kad nuotėkis iš šerdies į mantiją esant aukštai temperatūrai ir slėgiui yra įmanomas, ir tai gali paaiškinti, kodėl mantijos uolienose yra daug daugiau geležies nei meteorituose: trumpai tariant, geležies skystis ateina iš širdies.

Autoriai pripažįsta, kad kai kurie jų modelio parametrai, pvz., difuzija, šilumos laidumas ar šerdies skysčio kiekis, kuris iš tikrųjų prasiskverbia į mantiją, yra labai neapibrėžtas. Pasirinkti skaičiai gali neatspindėti tikrovės.

Nepaisant to, atrodo, kad geležies izotopų mainai per šerdies ir mantijos barjerą termodifuzijos būdu daugiau nei gali išlyginti mūsų mantiją, taip sakant.

„Tai netrukdo kitiems procesams, o tiesiog parodo, kad termodifuzija yra tikėtinas izotopų frakcionavimo veiksnys [šerdies-mantijos barjero] regione geologiniu laikotarpiu“, – teigia autoriai. daryti išvadą .

Tyrimas buvo paskelbtas m Gamtos geomokslas .

Populiarios Kategorijos: Aiškintojas , Erdvė , Nuomonę , Visuomenė , Aplinką , Paaiškintojas , Tech , Gamta , Sveikata , Žmonių ,

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.