Na zemské jádro možná sněží železo!

TLDR verzeSeizmické vlny naznačují, že dosavadní modely složení jádra budou potřebovat poopravit. Zdá se, že skrze sněžení krystalizovaného železa totiž zemské jádro, respektive jeho vnitřní část, přibírá na váze. Studie tu

K jádru pudla

Planetární geologie je temná a plná hrůz. Panuje o ní totiž celá baterie nesprávných dojmů a mýtů – třeba ten, že o nitrech planet víme kulový! Nejčastěji tenhle nesmysl zaznívá o mořském dnu („víme více o povrchu Měsíce než o mořském dnu na Zemi, bububu!“), ale nemlich totéž zaznívá i o zemských hlubinách. Bijáky jako Jádro popisují šokantní objevy učiněné poté, co do jádra fakt vletíme – ale v reálu umíme řadu objevů učinit i bez oné přímé mise do nitra planety.

V jádru pudla má teze o neznalosti podzemí samože sice svůj díl pravdy. O věcech, které vidíme, překvapivě víme víc, než o věcech, které nevidíme. Ale zároveň to ignoruje fascinující zjištění z nepřímých metod pozorování. A že jich je!

Nejnověji se to ukázalo na práci vědátorů z University of Texas v Austinu/Jacksonu & Sečuánské univerzity. Podle ní totiž na pozemské jádro sněží! Inu, aspoň někde sype, posteskne si po hnědých vánocích čtenář. Sníh nějakých 6 tisíc kiláků pod vašima haksnama má ovšem notně žhavou povahu. Nesněží tu totiž zmrzlá voda, nýbrž krystalizované železo!

Tým pod vedením Jou-ťün Čanga došel k tomu, že zemské jádro k sobě skrze magnetismus přitahuje flaksy železa z vnější části jádra do části vnitřní. V některých oblastech je přitom tato „nasněžená“ vrstva až 320 kilometrů tlustá! Na to už by bylo potřeba pořádné hráblo! Ale jak jsme na to došli?

Redukční dietka

Zemské jádro a zdejší „sněžení“ železa, Stroj: Zhang et al.

Jak se vlastně podobné informace zjišťují? Svůj podíl informací můžou dodávat třebas seizmické vlny. Ty skrze svou rychlost šíření dovedou „říct“, jestli putovaly hustou nebo méně hustou horninou. Pokud tak detekujete desetitisíce vln v různých místech, dá se z toho získávat docela solidní mapa země pod Zemí.

A naposledy nejen pod Zemí, ale i pod Marsem! Leccos ale prozrazuje i gravitace a samozřejmě vzhled terénu na povrchu – takže lze třeba odhadovat existenci podpovrchových moří i mimo Zemi.

Právě seizmické vlny stojí i za americko-čínským objevem. Modulace vln odhalila data, která byla odlišná od teoretických modelů chování jádra. Pomalejší pohyb seizmických vln naznačuje i mírně odlišné složení vnější části vnitřního jádra – a ta indikuje přítomnost pravidelného přísunu jiné hmoty, pravděpodobně železa.

Když tak vědátoři upravili modely, železné sněžení se vylouplo jako nepravděpodobnější možnost. Zdá se, že by mohlo tvořit až 15 procent nejnižší vrstvy vnějšího jádra. Není to však cosi nepředstavitelného – nemlich stejné pronikání krystalizovaných minerálů z magmatu známe i z magmatických krbů blíže zemské kůře.

Podobná výměna hmoty by však, zřejmě, mohla v jiném složení probíhat i hlouběji – tam, kde leží právě zemské jádro. V praxi to znamená třeba to, že pevná vnitřní část jádra přibírá na váze, zatímco část vnější, tekutá svou hmotnost redukuje!


Všechno se mění

Jako obvykle platí, že jedna studie ještě nutně jaro nedělá. Vzhledem k tomu, že podobné jevy na vlastní bulvy nevidíme, nic nevylučuje, že budoucí studie můžou naznačit jiná řešení záhady. Stejně tak se můžou objevit i jiná řešení nesourodých křivek seizmických vln. Navíc ani seizmika není dokonalý nástroj, protože kapalná část jádra pohlcuje seizmické S vlny. Takže k nám dorazí jen část informace.

Opět se však připomíná fakt, že naše aktivní jádro rozhodně není homogenní množina roztavených hornin, ale že zde naopak probíhá celá sada vzájemně se ovlivňujících procesů. Projevy tohoto chování ostatně na vlastní oči vidět můžeme! Víme třeba, že magnetický pól je starý neposeda a mění svou pozici i v tomto okamžiku! Tato změna je právě daná „drobnými“ variacemi v toku enormních řek (či spíše oceánů) magmatu v zemském nitru.

Aktivnímu pozemskému jádru do značné míry vděčíme za existenci života. Ať už geomagnetické pole chránící nás před kosmickým zářením anebo role vulkanismu ve vzniku & evoluci života mají zcela jasné a konkrétní přínosy pro náš všední život. Odhadovat, jak se onen neviditelný motor naší planety chová, je tím náročnější, čím míň z něj můžeme vidět na vlastní bulvy.

Ale postupné pilování nepřímých pozorovacích udělátek nám rozkrývá stále víc o chování tohoto zázraku ukrytého pod našima nohama!

[LL, PB]

O studiu útrob Marsu taky víc ve videu tuna:

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol – podpořte i vy drobákem mojí snahu informovat o vědě věčně & vtipně a přispějte mi v kampani na Patreonu.

A sledujte mojí snahu případně i na Facebooku či YouTube!

Diskuze