BBC: Ceva foarte ciudat se întâmplă în interiorul miezului Pământului. Iată ce înseamnă pentru planetă

Ne petrecem atât de mult timp concentrându-ne asupra lumii din jurul nostru, încât rareori ne gândim la ceea ce se întâmplă în centrul planetei noastre. Dacă Pământul ar fi un măr, crusta pe care trăim ar fi la fel de groasă ca și coaja mărului.

La fel ca un măr, Pământul are un miez ascuns în interiorul său, îngropat sub un strat numit mantaua. Miezul s-a format devreme, la doar 200 de milioane de ani după ce Pământul însuși s-a unit, în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani.

Miezul Pământului este mare - aproape echivalentul a jumătate din dimensiunea planetei Marte - și există o presiune atât de extremă, care îl strivește, încât temperatura sa este la fel de mare ca pe psuprafața Soarelui.

Ca să punem cifrele la socoteală, asta înseamnă aproximativ 6.000°C! Rețineți, de asemenea, că miezul Pământului se află la doar aproximativ 3.000 km de suprafață - dacă Soarele ar fi atât de aproape, ne-ar topi în întregime.

Din ce este alcătuit miezul Pământului?

Nucleul Pământului este format din două părți principale: un nucleu interior și un nucleu exterior, urmate de mantaua și crusta:

1. Nucleul interior

O structură solidă, cristalizată din fier care se află sub o căldură și o presiune imense. Se crede că fiecare strat al structurii cristaline are o formă hexagonală, deși este posibil să existe de fapt două structuri cristaline separate.

Se crede că cristalele se aliniază aproximativ de la nord la sud, pentru a se potrivi cu orientarea axei de rotație a Pământului și a câmpului său magnetic.

2. Nucleul exterior

Acesta este singurul strat cu adevărat lichid din structura internă a Pământului. Cu o grosime de aproximativ 2.000 km, nucleul exterior este alcătuit în principal din fier și nichel, cu cinci până la zece procente formate din elemente mai ușoare.

Tranziția dintre nucleul interior și nucleul exterior se află la aproximativ 5.150 km sub suprafața Pământului.

3. Mantle

Împreună, scoarța și jumătatea superioară a mantalei alcătuiesc litosfera, care este fragmentată în plăci tectonice care se deplasează. Aceste deplasări provoacă cutremure și deriva continentelor.

Mantaua este de departe cea mai mare parte a Pământului, reprezentând 84% din volumul total al acestuia.

4. Crusta

Crusta este împărțită în crusta oceanică, care are o grosime maximă de 10 km, și crusta continentală, care poate avea o grosime de până la 80 km pe alocuri.

Scoarța se ridică și coboară cu până la 25 cm în fiecare zi, în timp ce Luna trage asupra ei.

Cum cunoaștem compoziția nucleului?

Cutremurele de pământ au jucat un rol indispensabil în înțelegerea acestei structuri interne. Seismometrul modern, inventat în 1880, măsoară vibrațiile cutremurelor în timp ce acestea străbat planeta - mai precizează BBC Science.

La începutul secolului al XX-lea, oamenii de știință au presupus că nucleul Pământului era complet topit, iar mișcarea materialului era responsabilă pentru generarea câmpului magnetic al planetei.

Apoi, în 1936, seismologul danez Inge Lehmann a reușit să determine, prin utilizarea seismometrelor, că undele seismice ricoșau în ceva aflat în adâncul Pământului. Ea a concluzionat corect că nucleul planetei era compus din două părți: un nucleu interior solid, aninat în stil păpușă rusească, în interiorul unui nucleu exterior topit.

Dar lucrări mai recente arată că realitatea ar putea fi puțin mai complicată. Dr. Thanh-Son Phạm și profesorul Hrvoje Tkalčić de la Universitatea Națională Australiană au încercat ceva diferit.

"Afirmăm detectarea pentru prima dată a undelor seismice ricoșate, care se propagă de la sursa cutremurului în cealaltă parte a Pământului, și înapoi, de până la cinci ori", spune Phạm.

"Detecția este semnificativă deoarece permite o nouă modalitate de a sonda chiar centrul Pământului, ceea ce era foarte puțin probabil în trecut."

Este o tehnică ce a fost adesea folosită în căutarea de noi minerale, dar nu și pentru sondarea structurii interne a Pământului.

Publicându-și descoperirile în februarie 2023, Phạm și Tkalčić au analizat datele provenite din rețeaua tot mai mare de seismometre instalate pe întreaga planetă.

Partea importantă a fost obținerea de date din apropierea epicentrului cutremurelor și apoi din locurile exact opuse de pe cealaltă parte a planetei, cunoscute sub numele de antipod.

Motivul pentru care acest lucru a fost dificil în trecut este că seismele tind să se concentreze în jurul unei centuri ecuatoriale dominate de oceane și alte zone îndepărtate.

Atunci când are loc un cutremur, vibrațiile care rezultă reverberează în interiorul planetei timp de câteva zile. Acestea au nevoie de aproximativ 20 de minute pentru a trece de la o parte a Pământului la antipod. Phạm și Tkalčić au văzut până la cinci ricoșeuri dus-întors de la mai multe cutremure de magnitudine șase.

Undele deveneau mai slabe cu fiecare ricoșeu, așa că au folosit o tehnică numită stivuire pentru a le combina. Acest lucru i-a ajutat pe cei doi oameni de știință să extragă mai multe informații din semnalele mai slabe. Înainte de munca lor, fuseseră analizate doar două valuri.

Undele seismice se deplasează cu viteze diferite Cercetătorii au descoperit că undele seismice se deplasau diferit prin nucleul interior și prin cel mai interior decât prin cel mai exterior. Undele au încetinit atunci când au lovit nucleul solid, dar au încetinit în direcții diferite.

Phạm spune că acest lucru sugerează că cristalele de fier care alcătuiesc nucleul sunt aranjate diferit în nucleul interior. Ei estimează că nucleul cel mai interior are o grosime de 650 km și ocupă puțin peste jumătate din nucleul interior.

Totuși, mai este mult de lucru. "Rămâne de răspuns [la întrebarea privind] natura stratului de tranziție dintre regiunea cea mai interioară și stratul superior al nucleului interior", spune Phạm, potrivit BBC. "Sperăm că această întrebare va putea fi abordată în viitorul apropiat".

Înțelegerea nucleului Pământului ne-ar putea ajuta în cazul planetei Marte

Înțelegerea structurii sale exacte este importantă, deoarece Pământul nu a avut întotdeauna un nucleu solid - se crede că acesta s-a format în urmă cu 600 de milioane și 1,5 miliarde de ani.

De asemenea, cunoașterea structurii sale ar putea ajuta astronomii și cercetătorii planetari să înțeleagă mai bine ce s-a întâmplat cu Marte.