Ze zemského jádra unikají těžké izotopy železa  
Na rozhraní jádra a pláště Země se dějí věci. Zřejmě tam proudí rozmanité izotopy železa. Těžší směrem vzhůru do pláště a lehčí zase dolů, do jádra. Tento proces může běžet celé miliardy let a část materiálu z jádra Země s těžšími izotopy železa se může dostat až do lávy vyvřelé v horkých skvrnách, jako jsou třeba Havajské ostrovy.

Hrátky se železem v nitru Země. Kredit: UC Davis.
Hrátky se železem v nitru Země. Kredit: UC Davis.
Zemské jádro máme doslova pod našima nohama. Přesto je to pro nás vzdálený svět, o němž toho víme nejspíš méně, nežli o jiných planetách Sluneční soustavy. Vědci na tom ale pracují a zásobují nás pozoruhodnými novinkami. Nedávno vyšlo najevo, že z roztaveného a extrémního jádra Země nejspíš uniká železo, v podobě těžších izotopů.

 

Charles Lesher. Kredit: Aarhus University.
Charles Lesher.
Kredit: Aarhus University.
Zjistil to Charles Lesher z americké University of California, Davis a dánské Aarhus University, se svými kolegy, kteří studovali chování železa v nitru naší planety. Jejich výzkum, který nedávno zveřejnil časopis Nature Geoscience, by podle Leshera mohl přispět k pochopení stále nepříliš jasných procesů v oblasti zemského jádra a zemského pláště.

 

Podle toho, co o zemských hlubinách víme, se zhruba v hloubce 2 900 kilometrů nachází rozhraní mezi spíše pevným zemským pláštěm a v podstatě kapalným zemským jádrem. V oblasti tohoto rozhraní přitom výrazně klesá teplota prostředí. Mezi více žhavým jádrem a studenějším pláštěm Země se liší teplota o více než 1 tisíc °C. Lesherův tým tvrdí, že těžší izotopy železa migrují směrem vzhůru ze zemského jádra do chladnějšího prostředí zemského pláště. Lehčí izotopy železa přitom míří na opačnou stranu, tedy do jádra Země. Díky tomu vy se měl do zemského pláště dostávat materiál z jádra, který je obohacený o těžší izotopy železa. Jednotlivé izotopy železa i dalších prvků se navzájem liší počtem neutronů. Z toho je možné odvodit i hmotnost jednotlivých izotopů.

Aarhus University - logo.
Aarhus University - logo.

Porozumění fyzikálním a chemickým procesům, které se odehrávají na rozhraní mezi zemským jádrem a pláštěm, je významné pro analýzy a interpretace seismických „snímků“, které vědci získávají díky seismickým vlnám, procházejícím skrz planetu.

 

Rozhraní mezi zemským jádrem a pláštěm je pochopitelně dost nepřístupné. Lesher a spol. analyzovali pohyby izotopů železa v oblastech nitra Země o různých teplotách pomocí experimentů, prováděných za vysokých teplot a tlaků. Jejich závěry by mohly například objasnit, proč je v horninách zemského pláště vyšší obsah těžších izotopů železa, nežli v chondritech, primordiálních meteoritech z období vzniku Sluneční soustavy. Pokud má Lesherův tým pravdu, tak to znamená, že těžší izotopy železa prosakují z jádra do zemského pláště po miliardy let.

 

Počítačové simulace ukázaly, že materiál ze zemského jádra se může dostat až na samotný povrch planety. Stačí, když se přimíchá do plášťových chocholů, čili proudů horkého materiálu, které stoupají vzhůru zemským pláštěm a vytvářejí tam horké skvrny. Je docela dobře možné, že láva, kterou vychrlí sopky oceánských horkých skvrn, jako třeba na Havajských ostrovech, obsahuje větší množství těžších izotopů železa, které tam doputovaly až z jádra planety.

 

Literatura

UC Davis 13. 4. 2020.

Nature Geoscience online 6. 4. 2020.

Datum: 17.04.2020
Tisk článku

Paralelní světy - Kaku Michio
 
 
cena původní: 499 Kč
cena: 419 Kč
Paralelní světy
Kaku Michio

Diskuze:

Sestupný proud?

Pavel Hudecek,2020-04-19 12:48:45

Na obrázku "hrátky se železem" mimo jiné naznačen i sestupný proud. Na takovou věc jsem zatím nikdy nenarazil. Víte o existenci takových proudů v plášti někdo něco?

Odpovědět


Re: Sestupný proud?

Ondřej Nosek,2020-04-20 16:53:18

Ten sestupný proud dle obrázku(umístění vzhledem k pozici tektonických desek je možná trochu zavádějící, ale je to jenom obrázek) propojuje povrch planety s povrchem vnějšího pláště. Jediné, co mi tak vychází, jsou staré zbytky tektonických desek subdukovaných do pláště, co si smutně jako součást pláštové konvekce padají do hloubky, tam se hromadí a tlačí horkou hmotu zpět. Obrázek na to sedí.

Odpovědět


Re: Re: Sestupný proud?

Ondřej Nosek,2020-04-21 21:05:59

Pokud si jeno mneděláte vtípky na téma neviditelný předpokládaná proud :)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace