Newsy

Rdzeń Ziemi starszy, niż się wydawało. Naukowcy obliczyli, że może liczyć nawet 1,3 mld lat [DEPESZA]

2020-09-03  |  06:00
Wszystkie newsy
Komputerowa symulacja pola magnetycznego Ziemi, które jest generowane w wyniku wymiany ciepła w jądrze Ziemi, źródło: NASA/ Gary A. Glatzmaier

Jedną z tajemnic Ziemi jest wiek jej wewnętrznego jądra. Naukowcy od dawna uważają, że rdzeń Ziemi odgrywa istotną rolę w tworzeniu osłony magnetycznej, która sprawia, że planeta nadaje się do zamieszkania. Różne były jednak szacunki, kiedy faktycznie uformował się jej rdzeń wewnętrzny. Najnowsze badania wykazały, że jest on znacznie starszy, niż wydawało się do tej pory – zamiast 565 mln lat liczy ich nawet dwukrotnie więcej.

W ciągu 4,5 mld lat historii Ziemi jej całkowicie płynne żelazne jądro ostygło na tyle, że utworzyło w środku stałą kulę. Obecnie jądro naszej planety składa się z litego wewnętrznego jądra żelaznego otoczonego rdzeniem zewnętrznym ze stopionego żelaza.

Rdzeń pełni istotną rolę, bo tworzy osłonę magnetyczną, która chroni naszą planetę przed szkodliwymi strumieniami promieniowania słonecznego. To dzięki temu ​​Ziemia nadaje się do zamieszkania. Naukowcy mają jednak problem z oszacowaniem wieku jądra naszej planety. Niedawno amerykańscy badacze stworzyli w laboratorium warunki zbliżone do centrum Ziemi i ustalili, że jądro jest znacznie starsze, niż wydawało się do tej pory. Wcześniejsze badania mówiły, że liczy ono 565 mln lat, jednak okazuje się, że może mieć nawet 1,3 mld lat.

Wyniki badań pomogą określić sposób, w jaki rdzeń przewodzi ciepło oraz źródła energii, które zasilają geodynamikę planety, czyli mechanizm podtrzymujący pole magnetyczne Ziemi.

– Ludzie są bardzo ciekawi wiedzy o pochodzeniu geodynamiki, sile pola magnetycznego, ponieważ przyczyniają się one do przystosowania planety do życia – tłumaczy Jung-Fu Lin, profesor na Uniwersytecie Teksasu, który kierował badaniami.

Obecnie w jądrze Ziemi występują dwa rodzaje konwekcji: termiczna, generowana przez wahania temperatury, oraz kompozycyjna, w której lżejsze pierwiastki uwolnione na granicy wewnętrznego rdzenia wznoszą się przez płynny rdzeń zewnętrzny. W obu przypadkach wytwarzane są prądy elektryczne, które ładują rdzeń. Zanim jednak wykrystalizował się stały rdzeń, w jądrze Ziemi możliwa była tylko konwekcja termiczna.

Aby przewodzić i utrzymywać takie temperatury, które pozwolą generować geodynamo, przewodność cieplna żelaza musi być bardzo wysoka. Zespół amerykańskich naukowców  postanowił przyjrzeć się przewodności cieplnej żelaza pod ciśnieniem i w temperaturach zbliżonych do temperatur w rdzeniu. Osiągnęli to poprzez ściskanie podgrzanych laserem próbek żelaza między dwoma diamentowymi kowadłami.

– Gdy oszacowaliśmy, ile ciepła przepływa z zewnętrznego jądra do dolnego płaszcza ziemskiego, mogliśmy określić, kiedy Ziemia ostygła dostatecznie do tego stopnia, że rdzeń wewnętrzny zaczął się krystalizować – tłumaczy Jung-Fu Lin. – Dzięki lepszym informacjom na temat przewodnictwa i strumienia ciepła mogliśmy dokładniej oszacować wiek wewnętrznego rdzenia Ziemi.

Naukowcom udało się zmierzyć przewodność elektryczną i cieplną próbki pod ciśnieniem 170 gigapaskali (1,7 mln razy większe niż ciśnienie atmosferyczne) oraz w temperaturze 3 tys. kelwinów. Kiedy zmierzyli przewodnictwo w próbce, okazało się, że jest ono nawet o 50 proc. niższe niż to, co byłoby wymagane dla oszacowania wieku rdzenia wewnętrznego na 565 mln lat. Naukowcy ustalili górną granicę przewodnictwa cieplnego ciekłego żelaza w warunkach rdzenia, a dzięki temu mogli oszacować wiek wewnętrznego jądra Ziemi na 1–1,3 mld lat.

Czytaj także

Kalendarium

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Polityka

PE przedstawił swoje priorytety budżetowe po 2027 roku. Wydatki na obronność kluczowe, ale nie kosztem polityki spójności

Parlament Europejski przegłosował w tym tygodniu rezolucję w sprawie priorytetów budżetu UE na lata 2028–2034. Europosłowie są zgodni co do tego, że obecny pułap wydatków w wysokości 1 proc. dochodu narodowego brutto UE-27 nie wystarczy do sprostania rosnącej liczbie wyzwań, przed którymi stoi Europa. Mowa między innymi o wojnie w Ukrainie, trudnych warunkach gospodarczych i społecznych oraz pogłębiającym się kryzysie klimatycznym. Eurodeputowani zwracają też uwagę na ogólnoświatową niestabilność, w tym wycofywanie się Stanów Zjednoczonych ze swojej globalnej roli.

Ochrona środowiska

Wokół utylizacji odpadów medycznych narosło wiele mitów. Nowoczesne instalacje pozwalają wykorzystać ten proces do produkcji ciepła i energii

Według różnych szacunków w Polsce powstaje od 60 do nawet 200 tys. t odpadów medycznych. Wymagają one specjalnego trybu postępowania, innego niż dla odpadów komunalnych – jedyną dopuszczalną i obowiązującą w świetle polskiego prawa metodą jest ich spalanie. Obecnie zakłady przetwarzania odpadów to nowoczesne instalacje połączone z odzyskiem energii. Termiczne przekształcenie odpadów może też być elementem gospodarki o obiegu zamkniętym.

Problemy społeczne

Poziom wyszczepienia Ukraińców jest o 20 pp. niższy niż Polaków. Ukraińskie mamy w Polsce wskazują na szereg barier

Różnice w kalendarzu szczepień, bariery językowe, nieznajomość polskiego systemu szczepień oraz obawy przed skutkami ubocznymi szczepionek – to jedne z najczęstszych problemów, które prowadzą do tego, że poziom wyszczepienia Ukraińców w Polsce jest niższy niż Polaków. To może mieć wpływ na bezpieczeństwo zdrowotne w całym kraju. Fundacja Instytutu Matki i Dziecka podejmuje inicjatywę mającą budować postawy proszczepienne wśród imigrantów.

Szkolenia

Akademia Newserii

Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.