Wokół jądra Ziemi rozciąga się tajemnicza warstwa. Skąd się wzięła?

Jak wskazują naukowcy przez miliardy lat wskutek subdukcji (jest to proces, w którym jedna płyta tektoniczna wsuwa się pod drugą) do dolnego płaszcza naszej planety była transportowana woda. Kiedy dociera ona do granicy jądro-płaszcz dochodzi do wielkiej interakcji chemicznej. 

Dan Shim z Arizona State University powiedział: - Przez lata uważano, że wymiana materii między jądrem Ziemi a płaszczem jest niewielka. Jednak nasze ostatnie eksperymenty wysokociśnieniowe ujawniają inną historię. Odkryliśmy, że gdy woda dociera do granicy jądro-płaszcz, reaguje z krzemem w jądrze, tworząc krzemionkę.

Niezwykła mieszanka tworząca jądro naszej planety wytwarza pole magnetyczne, które chroni nas i wszelkie życie przed promieniowaniem i niszczycielskim wiatrem słonecznym. Dlatego też naukowcy za wszelką cenę chcą zrozumieć, w jaki sposób funkcjonuje ten szczególny obszar Błękitnej Planety oraz w jaki sposób się zmienia i ewoluuje.

Jak zauważają geolodzy granica jądro-płaszcza jest "dość gwałtowna" i mimo badań nadal niewiele wiadomo na temat wymian chemicznych, które mają miejsce w tym miejscu.

Naukowcy w swoim artykule napisali: "Sugerujemy, że taka wymiana chemiczna między jądrem a płaszczem w ciągu miliardów lat głębokiego transportu wody mogła przyczynić się do powstania domniemanej warstwy E prime".

Warstwa E prime została udokumentowana kilkadziesiąt lat temu w wyniku szczegółowych badań sejsmicznych. Ma ona około kilkuset kilometrów grubości, jednakże do tej pory geolodzy nie mieli pojęcia, w jaki sposób powstała.

Odkryto, że warstwa ta odznacza się m.in. mniejszą gęstością, co może wynikać z różnych stężeń lekkich pierwiastków, takich jak wodór czy krzem. W trakcie skomplikowanych badań laboratoryjnych badacze wykazali, że woda dostająca się do jądra Ziemi w wyniku subdukcji, może reagować chemicznie ze znajdującymi się już tam innymi pierwiastkami, co z kolei doprowadza do zmiany zewnętrznego jądra.

Ten fascynujący nowoodkryty proces doprowadza do tego, że górna warstwa jądra Ziemi zmienia się i staje się bogata w wodór, zaś do dolnego płaszcza przedostaje się krzemionka.

Wyniki sugerują także, że odkrycie ma bardzo ważne implikacje dotyczące obiegu wody w głębinach naszej planety. Zespół naukowy uważa, że ich analizy mogą wskazywać na istnienie bardziej złożonego globalnego obiegu wody, niż do tej pory sądziliśmy.

- To odkrycie, wraz z naszą wcześniejszą obserwacją diamentów tworzących się w wyniku reakcji wody z węglem w płynie żelaznym pod ekstremalnym ciśnieniem, wskazuje na znacznie bardziej dynamiczną interakcję jądro-płaszcz, co dalej sugeruje istnienie znacznej wymiany materii — mówi Shim.

Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Geoscience.