Amerikkalaisten geologien mukaan maapallon sisäinen ydin ei olisi voinut syntyä 4,2 miljardia vuotta maapallosta siinä muodossa kuin tutkijat kuvittelevat sen nykyään, koska se on fysiikan kannalta mahdotonta, sanotaan artikkelissa, joka julkaistiin EPS Letters -lehdessä.
Jos nuoren maan ydin koostuisi kokonaan puhtaasta, homogeenisesta nesteestä, sisäistä nukleolia ei pitäisi periaatteessa olla olemassa, koska tämä aine ei voinut jäähtyä lämpötiloihin, joissa sen muodostuminen oli mahdollista. Vastaavasti tässä tapauksessa ydin voi olla koostumukseltaan heterogeeninen, ja herää kysymys, kuinka siitä tuli niin. Tämä on havaitsemamme paradoksi”, sanoo James Van Orman Case Western Reserve Universitystä Clevelandissa (USA).
Kaukaisessa menneisyydessä maan ydin oli täysin nestemäinen eikä koostukaan kahdesta tai kolmesta, kuten jotkut geologit nykyään ehdottavat, kerroksista - sisäisestä metallisydämestä ja ympäröivästä raudan ja kevyempien elementtien sulasta.
Tässä tilassa ydin jäähtyi nopeasti ja menetti energiaa, mikä johti sen tuottaman magneettikentän heikkenemiseen. Jonkin ajan kuluttua tämä prosessi saavutti tietyn kriittisen pisteen, ja ytimen keskiosa "jäätyi", muuttuen kiinteäksi metalliseksi ytimeksi, johon liittyi purske ja magneettikentän voimakkuuden kasvu.
Tämän muutoksen aika on erittäin tärkeä geologeille, koska sen avulla voimme karkeasti arvioida, millä nopeudella maapallon ydin jäähtyy tänään ja kuinka kauan planeettamme magneettikilpi kestää suojaten meitä kosmisten säteiden vaikutukselta ja maan ilmakehän aurinkotuulilta.
Nyt, kuten Van Orman toteaa, useimmat tutkijat uskovat, että tämä tapahtui maapallon ensimmäisinä hetkinä ilmiön ansiosta, joka löytyy planeetan ilmakehästä tai soodakoneista pikaruokaravintolassa.
Fyysikot ovat jo kauan havainneet, että jotkut nesteet, mukaan lukien vesi, pysyvät nestemäisinä lämpötiloissa, jotka ovat huomattavasti jäätymispisteen alapuolella, jos sisällä ei ole epäpuhtauksia, mikroskooppisia jääkiteitä tai voimakkaita värähtelyjä. Jos se on helppo ravistaa tai upottaa pölypilkku siihen, niin tällainen neste jäätyy melkein heti.
Jotain vastaavaa tapahtui geologien mukaan noin 4,2 miljardia vuotta sitten maan ytimen sisällä, kun osa maapallosta yhtäkkiä kiteytyi. Van Orman ja hänen kollegansa yrittivät toistaa tämän prosessin käyttämällä planeetan sisätilojen tietokonemalleja.
Mainosvideo:
Nämä laskelmat osoittivat yllättäen, että maan sisäistä ydintä ei pitäisi olla. Kävi ilmi, että sen kivien kiteytysprosessi on hyvin erilainen kuin veden ja muiden jäähdytettyjen nesteiden käyttäytyminen - tämä vaatii valtavan lämpötilaeron, yli tuhat kelviniä ja vaikuttavan koon "pölypiipun", jonka halkaisijan tulisi olla noin 20-45 kilometriä.
Seurauksena on kaksi skenaariota todennäköisimmin - joko planeetan ytimen olisi pitänyt jäätyä kokonaan tai sen oli silti pysyttävä täysin nestemäisenä. Molemmat eivät vastaa todellisuutta, koska maapallolla on todella sisäinen kiinteä ja ulompi nestemäinen ydin.
Toisin sanoen tutkijoilla ei ole vielä vastausta tähän kysymykseen. Van Orman ja hänen kollegansa ehdottavat, että kaikki maapallon geologit ajattelevat, kuinka tarpeeksi suuri "rautapala" voisi muodostua planeetan vaippaan ja "uppoaa" sen ytimeen, tai löytää jonkin muun mekanismin, joka selittäisi sen jakautumisen kahteen osaan.