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

Więcej ważnych informacji

Jedynka Newserii

Konsument

Proces deregulacji nie dotyczy branży tytoniowej. Jest propozycja kolejnej ustawy w ciągu kilku miesięcy

Najpierw wprowadzenie podatku akcyzowego na saszetki nikotynowe, potem propozycja przepisów, które zmierzają do wycofania tych produktów z rynku – przedstawiciele środowisk biznesowych podkreślają, że przygotowywane przez resort zdrowia przepisy wprowadzają chaos legislacyjny w branży tytoniowej. To tym bardziej dziwi przedsiębiorców, że stoi w opozycji do prowadzonego przez rząd procesu deregulacji w gospodarce. W dodatku może mieć negatywne skutki dla budżetu państwa i doprowadzić do skokowego wzrostu szarej strefy

Bankowość

Grzyby rozkładające tekstylia nagrodzone w konkursie ING. 1 mln zł trafi na innowacyjne projekty dla zrównoważonych miast

Firma Myco Renew, która opracowała technologię rozkładającą tekstylia za pomocą grzybów, została laureatem siódmej edycji Programu Grantowego ING. Motywem przewodnim konkursu skierowanego do start-upów i młodych naukowców był tym razem zrównoważony rozwój miast i społeczności. Łącznie na nagrodzone innowacyjne projekty trafił 1 mln zł. Wśród nich są także bezzałogowe statki powietrzne dostarczające defibrylatory czy system do zbierania deszczówki w blokach.

Ochrona środowiska

Rusza budowa lądowej infrastruktury dla projektów Bałtyk 2 i Bałtyk 3. Prąd z tych farm wiatrowych popłynie w 2027 roku

Ruszyła budowa lądowej infrastruktury dla morskich farm wiatrowych Bałtyk 2 i Bałtyk 3 rozwijanych przez Equinor i Grupę Polenergia. To przede wszystkim baza serwisowa w Łebie i dwie stacje elektroenergetyczne. Jednocześnie trwają przygotowania do rozpoczęcia prac na morzu. Pierwszy prąd z obu projektów popłynie w 2027 roku, a w kolejce czeka morska farma wiatrowa Bałtyk 1 – największy i najbardziej zaawansowany projekt II fazy rozwoju offshore.

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.