Studiu. Ce s-ar putea ascunde în miezul din fier topit al Pământului

Aceasta este concluzia unei echipe de oameni de ştiinţă de la University College London, relatează Agerpres, citând space.com.

Deşi oxigenul din miezul Pământului este imposibil de observat în mod direct - mii de kilometri de materie incandescentă împiedică astfel de observaţii - fizicianul Dario Alfe şi colaboratorii săi s-au bazat pe o combinaţie de date seismologice, chimice şi informaţii despre istoria străveche a sistemului nostru solar pentru a ajunge la această concluzie, prezentată în cadrul conferinţei din martie a Societăţii Americane de Fizică.

Cea mai importantă dovadă a faptului că ceva precum oxigenul se ascunde în miezul de fier? Cutremurele. Activitatea pe care o simţim la suprafaţă este rezultatul unor unde ce se propagă pe întreaga noastră planetă. Iar comportamentul acestor unde oferă indicii despre conţinutul Pământului - în mod similar cu o investigaţie cu ultrasunete a întregii planete.

Atunci când undele seismice se lovesc de miez şi revin la suprafaţă, forma lor indică faptul că învelişul exterior din fier lichid este mult mai puţin dens decât miezul solid din fier aflat sub presiune din interiorul acestuia. Iar această diferenţă de densitate influenţează forma cutremurelor şi comportamentul vulcanilor de la suprafaţă. Însă, nu aşa ar trebui să se comporte fierul pur, a declarat Alfe pentru Live Science după conferinţă.

''Dacă miezul era din fier pur, diferenţa de densitate dintre miezul solid şi (miezul exterior) lichid ar trebui să fie de ordinul a 1,5%'', a explicat el. ''Însă, seismologia ne spune că este mai degrabă de 5%'', a adăugat Alfe.

Cu alte cuvinte, învelişul exterior al nucleului este mai puţin dens decât ar trebui să fie, sugerând că în acesta există amestecat un element care nu este fier, care îl face mai uşor.

Astfel, apare întrebarea: de ce ar fi amestecat elementul mai uşor cu miezul exterior, însă nu şi cu nucleul interior?

Când atomii se află în stare lichidă, ei curg liber unul pe lângă altul, făcând posibilă coexistenţa unei combinaţii de diferite elemente, chiar şi în mediul extrem din centrul Pământului, a explicat Alfe. Însă, deoarece presiunile extreme forţează miezul interior într-o stare solidă, atomii din acel loc formează o reţea mai rigidă de legături chimice. Această structură mai strictă nu permite pătrunderea la fel de uşoară a unor elemente. Odată cu formarea nucleului solid, atomii de oxigen şi alte impurităţi ar fi fost expulzaţi în mediul lichid înconjurător.

''Un efect similar poate fi observat la aisberguri'', a declarat omul de ştiinţă.

Când apa sărată din oceane îngheaţă, impurităţile sunt expulzate. Astfel, aisbergurile sunt nişte bucăţi solide de apă dulce, care plutesc peste oceanul bogat în sodiu.

Nu există nicio dovadă directă care să sugereze că elementul mai uşor din miezul lichid este oxigen, a indicat Alfe. Însă, planeta noastră s-a format din norii de praf şi gaze cosmice de la începutul sistemului solar şi se cunosc elementele care erau prezente.

Echipa de cercetători a exclus alte elemente, precum siliciul care, teoretic, pe baza structurii acelui nor primordial, ar putea fi prezent în miez, însă nu explică efectul observat. Oxigenul a rămas cel mai probabil candidat, a subliniat specialistul.

În plus, nivelurile de oxigen prezente, teoretic, în nucleu par a fi mai mici decât ceea ce chimia ar estima pe baza conţinutului de oxigen din manta. Acest lucru sugerează că mai mult oxigen este probabil pompat în mod chimic, chiar şi în prezent, în miezul exterior din mantaua care îl înconjoară.

Întrebat cum arată oxigenul din miez, Alfe a declarat că nu ar trebui să ne imaginăm bule sau chiar rugina care se formează când fierul reacţionează în mod direct cu oxigenul. În schimb, la acele temperaturi şi în acele condiţii de presiune, atomii de oxigen ar pluti liber printre cei de fier, formând aglomerări plutitoare de fier lichid.

''Dacă luaţi o suprafaţă de lichid care are 90 de atomi de fier şi 10 atomi de oxigen, aceasta va fi mai puţin densă în comparaţie cu una din fier pur'' şi astfel va pluti, a exemplificat Alfe.

Pentru a confirma aceste rezultate, Alfe a declarat că aşteaptă cu nerăbdare rezultatele încercărilor de măsurare a neutrinilor formaţi în planeta noastră şi care radiază spre suprafaţă. "Geoneutrinii" sunt foarte rari, a spus el, însă ei pot oferi o mulţime de informaţii despre ceea ce se întâmplă în mod specific în interiorul planetei atunci când apar.

Însă, fără nicio modalitate de a accesa în mod direct nucleul, aceste estimări ale fizicienilor vor fi întotdeauna limitate.

Abonați-vă gratuit la newsletter-ul Știrile Pro TV de pe WhatsApp. Primiți în fiecare zi cele mai importante știri pe telefon! 

Pe Instagram-ul Știrile ProTV găsiți imaginile momentului din România, dar și din lume!  

CLICK AICI pentru a instala GRATUIT aplicația Știrile ProTV pentru telefoane Android și iPhone!