Τα… υδραυλικά της Γης υπεύθυνα για τον ωκεανό υγρού μετάλλου στον πυρήνα της

Στη δεκαετία του 1990 γεωλόγοι ανακάλυψαν ένα λεπτό στρώμα που περιβάλλει τον εξωτερικό πυρήνα της Γης. Έναν στροβιλιζόμενο ωκεανό από υγρό μέταλλο που περιβάλλει τον στερεό εσωτερικό πυρήνα. Το στρώμα, που ονομάζεται στρώμα E-prime, ή στρώμα Ε’ βρίσκεται περίπου 2.900 χλμ. κάτω από την επιφάνεια της Γης.

Έχει πάχος περισσότερο από 100 χιλιόμετρα και είναι σχετικά λεπτό σε σύγκριση με άλλα τμήματα του εσωτερικού της Γης. Οι επιστήμονες είχαν προηγουμένως θεωρήσει ότι το στρώμα Ε’ είναι ένα υπόλειμμα ενός αρχαίου πλούσιου σε σίδηρο μάγματος. Άλλες θεωρίες υποστήριξαν ότι διέρρευσε από τον εσωτερικό πυρήνα ή σχηματίστηκε κατά τη σύγκρουση της Γης με ένα διαστημικό σώμα στο μέγεθος του Άρη, μια σύγκρουση που πιστεύεται ότι προκάλεσε τη γέννηση της Σελήνης αλλά παράλληλα  κομμάτια του γιγάντιου διαστημικού βράχου έμειναν στο εσωτερικό της Γης. Καμία όμως από αυτές τις ιδέες δεν έγινε ευρέως αποδεκτή από την επιστημονική κοινότητα.

Μια νέα μελέτη στην επιθεώρηση «Nature Geoscience» έρχεται να προτείνει μια νέα θεωρία σύμφωνα με την οποία το στρώμα Ε’ πιθανότατα δημιουργήθηκε από νερό που διαρρέει από την επιφάνεια της Γης μέσω υποβύθισης ή βύθισης τεκτονικών πλακών και στη συνέχεια αντιδρά με τη μεταλλική επιφάνεια του εξωτερικού πυρήνα. .

Οι κρύσταλλοι

Εάν η νέα μελέτη είναι σωστή αυτό σημαίνει ότι το στρώμα Ε’ έχει παραγάγει μεγάλες ποσότητες κρυστάλλων πυριτίου ως υποπροϊόν αυτής της αντίδρασης οι οποίοι έχουν διεισδύσει στον μανδύα,  το τεράστιο στρώμα μάγματος που βρίσκεται μεταξύ του εξωτερικού πυρήνα και του εξωτερικού φλοιού της Γης.
Στη μελέτη οι ερευνητές διεξήγαγαν μια σειρά εργαστηριακών πειραμάτων για να αντιγράψουν πώς το νερό θα μπορούσε να αντιδράσει με τον εξωτερικό πυρήνα υπό έντονη πίεση. Αυτό αποκάλυψε ότι το υδρογόνο από το νερό αντικαθιστά το πυρίτιο μέσα στο υγρό μέταλλο, το οποίο αναγκάζει το πυρίτιο να βγει από το μέταλλο με τη μορφή κρυστάλλων. Το στρώμα Ε’ είναι επομένως πιθανότατα ένα στρώμα του εξωτερικού πυρήνα πλούσιο σε υδρογόνο και εξαντλημένο σε πυρίτιο, το οποίο έρχεται σε αντίθεση με προηγούμενες υποθέσεις σχετικά με τη σύνθεσή του.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι χρειάστηκαν πιθανώς περισσότερα από 1 δισεκατομμύριο χρόνια για να φτάσει το στρώμα Ε’ στο σημερινό του πάχος, που σημαίνει ότι θα μπορούσε να είναι παλαιότερο από τον εσωτερικό πυρήνα, ο οποίος στερεοποιήθηκε περίπου 1 δισεκατομμύριο χρόνια πριν. Το νέο εύρημα είναι άλλο ένα σημάδι ότι η τρέχουσα κατανόησή μας για το πώς ο εξωτερικός πυρήνας και ο μανδύας αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μπορεί να είναι ελλιπής.

Τον Σεπτέμβριο του 2022, η ίδια ερευνητική ομάδα ανακάλυψε ότι το νερό που διαρρέει θα μπορούσε να αντιδρά με μεγάλες δεξαμενές άνθρακα στον εξωτερικό πυρήνα για να δημιουργήσει γιγαντιαία εργοστάσια διαμαντιών κοντά στο όριο πυρήνα-μανδύα. «Για χρόνια, πιστεύεται ότι η ανταλλαγή υλικού μεταξύ του πυρήνα της Γης και του μανδύα είναι μικρή. Αλλά αυτές οι ανακαλύψεις δείχνουν μια πολύ πιο δυναμική αλληλεπίδραση πυρήνα-μανδύα, υποδηλώνοντας ουσιαστική ανταλλαγή υλικού».», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Νταν Σιμ, γεωεπιστήμονας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.

Naftemporiki.gr