Globoko pod zemeljsko skorjo, onkraj debelega plašča in tekočega zunanjega jedra, leži 1220 kilometrov dolga krogla trdnega notranjega jedra. Toda nove raziskave so pokazale, da notranje jedro sploh ni trdno, ampak namesto tega tvori "superionsko stanje" z vodikom, kisikom in ogljikom, zaradi česar ni niti tekoče niti trdno. Morda ne bomo mogli vrtati 6371 km do središča Zemlje, da bi videli, kaj se dogaja, zato znanstveniki uporabljajo Zemljino naravno nevihto – seizmične valove iz potresov – da bi razumeli sestavo našega planeta.
Vendar tudi s temi meritvami notranje jedro ostaja skrivnost. V tridesetih letih 1930. stoletja so posredni dokazi nakazovali, da bi lahko bil trden, nekaj desetletij kasneje pa so verjeli, da gre za kristalno železo. Toda ta neverjetno vroča in neverjetno gosta krogla v središču našega planeta nas še vedno spravlja v dvome, kaj se tam dogaja. Iz teh seizmičnih valov vemo, da je notranje jedro mehko, z nizko hitrostjo strižnih valov, kar pomeni, da ne more biti preprosto trdno železo ali železova zlitina. Nekateri znanstveniki verjamejo, da morda obstaja drugo notranje jedro, medtem ko drugi menijo, da je zaradi manjše gostote, kot bi pričakovali od čistega železa, morda nekaj lahkih elementov v obliki zlitine.
Toda nove raziskave, ki jih je vodil Yu He s kitajske akademije znanosti – ki trenutno preučuje potencialno fazo snovi, v kateri lahko obstaja ta mešanica elementov – kažejo, da je lahko "trdno" stanje jedra dejansko superionsko stanje. "Ugotovili smo, da vodik, kisik in ogljik v heksagonalnem tesno zapakiranem železu prehajajo v superionsko stanje v pogojih notranjega jedra in kažejo visoke koeficiente difuzije, podobne tekočinam," piše ekipa v svojem novem dokumentu. "To nakazuje, da je lahko notranje jedro v superionskem stanju in ne v običajnem trdnem stanju."
Superionsko stanje je drugo agregatno stanje, poleg trdnega, tekočega in plinastega, vendar z določenimi razlikami. V superionski vodi, ki je bila nedavno ustvarjena v laboratoriju, izredno visoke temperature in pritiski uničijo vsako molekulo vode, pri čemer ostanejo kisikovi ioni v trdnem stanju, medtem ko vodikovi ioni lebdijo bolj kot tekočina. V vročem notranjem jedru Zemlje je ekipa uporabila računalniške simulacije, kako bi seizmični valovi potovali skozi različne kombinacije elementov, in ugotovila, da lahko zlitine železa z ogljikom, vodikom in kisikom delujejo tako kot superionska voda. Atomi železa so bili "trdni" v strukturi kristalne mreže, medtem ko so molekule ogljika, vodika in kisika difundirale skozi medij in ustvarile element, podoben tekočini.
Tale robot verjetno ne bo zadnja beseda na to temo. Ugotovitve v članku zagotavljajo dober model tega mehkejšega in manj gostega čistega železa, vendar ne odgovarjajo na drugo vprašanje o notranjem jedru - zakaj se zdi neenakomerno.
Za to moramo samo še naprej kopati.
Preberite tudi:
- Lockheed Martin je dobil pogodbo z Naso za dostavo vzorcev z Marsa na Zemljo
- Voda je na Zemlji obstajala že pred nastankom planeta