Αποκάλυψη των μυστικών του πυρήνα της Γης

Από την ιστοσελίδα ABC News, 27 Ιανουαρίου 2004 

Μια αμερικανική μελέτη αποκάλυψε τι συμβαίνει στο σίδηρο στο γήινο πυρήνα και πόσο θερμός είναι. Αυτό έγινε με μία έρευνα που αναδημιούργησε την υψηλή πίεση και τη θερμοκρασία του πυρήνα.

Ο Jeffrey Nguyen και ο Neil Holmes από το Εργαστήριο Lawrence Livermore στην Καλιφόρνια ερεύνησαν τις συνθήκες κάτω από τις οποίες ο σίδηρος στον πυρήνα είχε θεωρηθεί ότι μπορεί να αλλάξει σε μια νέα μορφή κρυστάλλου κάτω όμως από υψηλή  πίεση.

Αλλά όμως, δεν βρήκαν καμία απόδειξη για αυτή την αναμενόμενη μετάβαση και δημοσίευσαν τα συμπεράσματά τους στο περιοδικό Nature.

Παρά αυτό το αρνητικό αποτέλεσμα, ένας αυστραλός εμπειρογνώμονας που σχολίασε την δημοσίευση της έρευνας είπε ότι η έρευνα έδωσε στους επιστήμονες ενδείξεις για την κατασκευή του πυρήνα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα ειδικό πυροβόλο που εκτοξεύει αέριο υδρογόνο πάνω σε ένα ακίνητο  επίπεδο κομμάτι σιδήρου για να αναδημιουργήσουν και να υπερβούν την υψηλή πίεση που βρίσκεται μέσα στον πυρήνα.

Καθώς το 'βλήμα' χτύπησε το σίδηρο, δημιουργήθηκαν κύματα κλονισμού και οι ερευνητές τα χρησιμοποίησαν για να καθορίσουν τα φυσικά χαρακτηριστικά του σιδήρου, όπως την πυκνότητα και τη δομή του κρυστάλλου.

Ο πυρήνας

Αλλά οι επιστήμονες είναι ακόμα αβέβαιοι από τι πραγματικά αποτελείται ο γήινος πυρήνας. Οι μετεωρίτες, που οι επιστήμονες τους θεωρούν ότι είναι ότι απέμεινε από τους πυρήνες, από τους τεμαχισμένους παλαιούς πλανήτες, είναι φτιαγμένοι συνήθως από σίδηρο ή ένα μίγμα σιδήρου και νικελίου.

Ο γήινος πυρήνας, όμως, δεν είναι τόσο πυκνός όπως θα ήταν ένας καθαρός πυρήνας από σίδηρο ή από σίδηρο-νικέλιο. Οι επιστήμονες σκέφτονται λοιπόν ότι θα μπορούσε να βρίσκεται μέσα στον πυρήνα κι ένα ελαφρύτερο στοιχείο. Έτσι οι επιστήμονες ψάχνουν να βρουν ενδείξεις για αυτό το άγνωστο συστατικό. Πιθανολογείται ότι ένα από τα στοιχεία θείο, οξυγόνο ή πυρίτιο θα μπορούσε να βρίσκεται μέσα στον πυρήνα.

Ο καθηγητής Hugh O'Neill από το Ερευνητικό Κέντρο του Αυστραλιανού Εθνικού Πανεπιστημίου πάνω στις γήινες επιστήμες στην Καμπέρρα είπε ότι αν και η έλλειψη μιας αλλαγής στη δομή του κρυστάλλου ήταν ένα αρνητικό αποτέλεσμα, η μελέτη όμως είναι καλή εργασία.

Ο O'Neill λοιπόν συμπεραίνει ότι η έρευνα θα μπορούσε να τροφοδοτήσει την έρευνα για τη φύση του πυρήνα.

"Η μεγάλη ερώτηση είναι ποιές είναι οι επιδράσεις μερικών από τα δευτερεύοντα στοιχεία πάνω στον πυρήνα. Η πυκνότητα του πυρήνα είναι σχεδόν αυτή του καθαρού σιδήρου αλλά όχι εντελώς η ίδια, αυτό δείχνει ότι πρέπει να συμβαίνει κάτι άλλο", εξηγεί ο O'Neill.

Η δε πυκνότητα του σιδήρου, που δημιουργήθηκε με την υψηλή πίεση, θα μπορούσε να ταιριάξει με τη γνωστή πυκνότητα του γήινου πυρήνα, είπε.

"Η ερώτηση για το πώς μπορούμε να ταιριάξουμε την πυκνότητα του πυρήνα εξαρτάται από το ποιά είναι η η κρυσταλλική δομή του σιδήρου, και από αυτή την έρευνα που θα μπορούσε να μας τροφοδοτήσει με στοιχεία".

Ο O'Neill ανέφερε ότι επειδή οι παραπάνω ερευνητές δεν μπόρεσαν να παρατηρήσουν άμεσα τη δομή του κρυστάλλου, άλλοι, όμως, επιστήμονες θα αναπαράγουν τα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας διαφορετικό εξοπλισμό.

Οι ήπειροι και οι ωκεανοί αποτελούν μόνο μια λεπτή κρούστα (φλοιός) που εκτείνεται σε βάθος μόνο 32 km. Κάτω από αυτήν υπάρχει ένα πελώριο στρώμα πάχους 3.000 km, ο μανδύας. Ρεύματα πετρωμάτων που μετακινούνται αργά στον μανδύα κάνουν τις ηπείρους να μετακινούνται και τα άκρα του ωκεάνιου πυθμένα να βυθίζονται σε τεράστιες υποθαλάσσιες τάφρους. Ο μανδύας αυτός περικλείει ένα πυρήνα ακτίνας 3.300 km ο οποίος είναι διάπυρος και αποτελείται κυρίως από σίδηρο. Ο εξωτερικός πυρήνας είναι υγρός, ενώ ο εσωτερικός πυρήνας είναι συμπαγής. Ο εσωτερικός πυρήνας έχει διάμετρο 2300 km και βρίσκεται σε θερμοκρασία 5000 βαθμών.

Εικάζεται ότι το πιο εσωτερικό τμήμα του πυρήνα που είναι από σίδηρο, είναι ένα απομεινάρι από τον αρχικό πυρήνα από τον οποίο σχηματίστηκαν μετέπειτα ο φλοιός, ο μανδύας και ο πυρήνας. Κάπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Κατόπιν συνεχών βομβαρδισμών της Γης από μετεωρίτες και συνεχών γεωλογικών μετασχηματισμών, συμπεριλαμβανομένης της απόσπασης ενός μεγάλου κομματιού που δημιούργησε τη Σελήνη, το πρωταρχικό αυτό πιο εσωτερικό τμήμα επέζησε. Κι αν αυτή η θεωρία είναι σωστή τότε αυτός ο εσωτερικός πυρήνας αποτελεί το πιο παλιό αναλλοίωτο τμήμα του πλανήτη μας.