Ερευνώντας τη θερμότητα που εκπέμπει ο σίδηρος στο εξωτερικό τμήμα του πυρήνα της Γης

Επί πολλά χρόνια οι γεωλόγοι θεωρούσαν ότι ο πυρήνας της Γης, που βρίσκεται περίπου 3.000 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, είναι μια πυκνή, παχύρρευστη σφαίρα από σίδηρο που έχει μέγεθος σχεδόν όσο και ο Άρης.

  Στο κέντρο του πλανήτη μας το βάρος που ασκείται από την πίεση ανέρχεται περίπου σε 3,5 εκατομμύρια ατμόσφαιρες. Πρόκειται για ένα μέγεθος που παραστατικά μπορεί να περιγραφεί σαν να πέφτουν στο...
κεφάλι κάποιου 3,5 εκατομμύρια ουρανοί ταυτόχρονα. Η θερμοκρασία ξεπερνά τους 5.500 βαθμούς Κελσίου, όση είναι δηλαδή στην επιφάνεια του ήλιου.

Η θερμότητα από τον πυρήνα της Γης καθορίζει τις κινήσεις των τεράστιων λιθοσφαιρικών πλακών που «πλέουν» πάνω από αυτόν και οι οποίες με τη σειρά τους δημιουργούν τις οροσειρές και τους πυθμένες των ωκεανών. Ο πυρήνας δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο που προστατεύει τον πλανήτη από την επικίνδυνη κοσμική ακτινοβολία, καθοδηγεί τους ταξιδευτές στους προσανατολισμούς τους και δημιουργεί το σέλας στους πόλους της Γης.

Ωστόσο, σύμφωνα με μια καινούργια μελέτη που διενήργησαν ερευνητές από το Πανεπιστημιακό Κολλέγιο του Λονδίνου, ο πυρήνας της Γης συμπεριφέρεται με τρόπο διαφορετικό από εκείνον που πιστευόταν μέχρι σήμερα.

Φαίνεται ότι ο σίδηρος που βρίσκεται στο εξωτερικό τμήμα του πυρήνα εκπέμπει θερμότητα με ρυθμό δύο και τρεις φορές μεγαλύτερο από ό,τι υπολογιζόταν μέχρι τώρα. Από πού προκύπτει αυτή η θερμική ενέργεια, παραμένει άγνωστο και ακατανόητο. Ο Dario Alfe και οι συνεργάτες του από το βρετανικό πανεπιστήμιο παραθέτουν ορισμένες πιθανές αιτίες του φαινομένου.

Μπορεί, λένε, ο πυρήνας να έχει μέσα του πολύ μεγαλύτερα αποθέματα ραδιενεργών υλικών που η διάσπασή τους προκαλεί θερμότητα. Μπορεί επίσης οι χημικές αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στα κράματα σιδήρου του πυρήνα και των πυριτικών ενώσεων του σιδήρου, του μαγνησίου και άλλων βαρέων μετάλλων που βρίσκονται πιο πάνω στον μανδύα να είναι περισσότερο βίαιες και ενεργειακές, με αποτέλεσμα να παρατηρείται έκλυση μεγάλων ποσοτήτων θερμικής ενέργειας. Και τέλος μπορεί να συμβαίνει κάτι καινούργιο και αλλόκοτο που μένει να ανακαλυφθεί.

Κι άλλα μυστήρια

Από την άλλη πλευρά, ο ερευνητή Miaki Ishii από το Χάρβαρντ πιστεύει από μετρήσεις που έκανε ότι δεν υπάρχει μόνο εξωτερικός και εσωτερικός πυρήνας αλλά και ένας εσώτατος που έχει διάμετρο περί τα 500 χιλιόμετρα και αποτελείται από καθαρό σίδηρο.

Οι πληροφορίες για τη σύσταση του πυρήνα της Γης και τη συμπεριφορά του λαμβάνονται από τους επιστήμονες από τα σεισμικά κύματα που διαδίδονται ύστερα από σεισμούς.

Όπως εξήγησε ο John Vidale του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, οι περισσότεροι σεισμοί προέρχονται από τα ανώτερα 48 χιλιόμετρα της Γης, και καμιά σεισμική πηγή δεν έχει εντοπιστεί κάτω από τα 805 χιλιόμετρα. Αλλά η ενέργεια που ακτινοβολούν τα σεισμικά κύματα διαπερνά ολόκληρο τον πλανήτη, διέρχονται δε και από τον πυρήνα.

Από την επιφάνεια της Γης μέχρι τον πυρήνα της μεσολαβούν ο φλοιός και ο μανδύας. Ο φλοιός χωρίζεται στον ηπειρωτικό και τον ωκεάνιο. To μέσο πάχος του ωκεάνιου φλοιού είναι περίπου 35 χιλιόμετρα, όμως αυξάνεται μέχρι τα 60 με 70 χιλιόμετρα κάτω από τις μεγάλες οροσειρές. Το πάχος του ωκεάνιου φλοιού είναι περίπου επτά χιλιόμετρα. Ακολουθεί ο μανδύας που εκτείνεται μέχρι τα 2.900 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης. Ο άνω μανδύας συνίσταται κυρίως από ενώσεις πυριτίου με βαρέα μέταλλα, ενώ ο κάτω μανδύας από θειούχες, οξυγονούχες και πυριτικές ενώσεις του σιδήρου.

Ερευνητές έχουν ανακαλύψει επίσης και μια σειρά από άλλες ανωμαλίες και εκπλήξεις. Έχουν βρεθεί ενδείξεις ότι ο εσωτερικός πυρήνας περιστρέφεται ελαφρώς γρηγορότερα από τον υπόλοιπο πλανήτη.

Πηγές: New York Times – ΤΑ ΝΕΑ

(από physics4u)