Πέμπτη, 8 Οκτωβρίου 2015

Η σιδερένια καρδιά της Γης διογκώνεται! New study indicates Earth's inner core was formed 1 - 1.5 billion years ago

Η σφαίρα από συμπαγή σίδηρο που αποτελεί τον πυρήνα του πλανήτη μεγαλώνει. The Earth’s inner core grows by the freezing of liquid iron at its surface. New data indicates that the Earth's inner core was formed 1-1.5billion years ago. Credit: Kay Lancaster, University of Liverpool.

Η σφαίρα από συμπαγή σίδηρο που αποτελεί τον πυρήνα της Γης και έχει μέγεθος λίγο μεγαλύτερο από το νάνο πλανήτη Πλούτωνα, σχηματίσθηκε πριν από ένα έως ενάμισι δισεκατομμύριο χρόνια, σύμφωνα με νέες εκτιμήσεις των επιστημόνων. Η σφαίρα αυτή όπως φαίνεται συνεχίζει μάλιστα να μεγαλώνει.
  
Η ανακάλυψη

Liverpool palaeomagnetism expert and the study’s lead author, Dr Andy Biggin, said: “This finding could change our understanding of the Earth’s interior and its history.” “The timing of the first appearance of solid iron or “nucleation” of the inner core is highly controversial but is crucial for determining the properties and history of the Earth’s interior and has strong implications for how the Earth’s magnetic field – which acts as a shield against harmful radiation from the sun, as well as a useful navigational aid – is generated. “The results suggest that the Earth’s core is cooling down less quickly than previously thought which has implications for the whole of Earth Sciences. It also suggests an average growth rate of the solid inner core of approximately 1mm per year which affects our understanding of the Earth’s magnetic field.” Credit: Mopic | Shutterstock.com

Ερευνητές από πολλές χώρες (Βρετανία, ΗΠΑ, Κίνα, Φινλανδία), με επικεφαλής τον ειδικό στον παλαιομαγνητισμό Αντι Μπίγκιν της Σχολής Περιβαλλοντικών Επιστημών του βρετανικού Πανεπιστημίου του Λίβερπουλ υπολόγισαν ότι η «σιδερένια καρδιά» της Γης συνεχίζει να μεγαλώνει, αυξάνοντας τη διάμετρό της κατά περίπου ένα χιλιοστό κάθε χρόνο.

Ακόμη, σύμφωνα με τις νέες εκτιμήσεις, ο πυρήνας της Γης κρυώνει (απώλεια θερμότητας προς την επιφάνεια) λιγότερο γρήγορα από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες έως τώρα. Οι νέοι υπολογισμοί δείχνουν ότι το γήινο μαγνητικό πεδίο, το οποίο τροφοδοτείται από τη συνεχή κυκλική ροή του ρευστού σιδήρου του εξωτερικού πυρήνα, που περιβάλλει τον στερεό σίδηρο του εσωτερικού πυρήνα, θα συνεχίσει να υπάρχει για τουλάχιστον ένα δισεκατομμύριο χρόνια. Αυτό, πρακτικά, σημαίνει ότι η Γη μπορεί να έχει το κεφάλι της ήσυχο ότι για πολύ καιρό ακόμη θα προστατεύεται από ένα μαγνητικό πεδίο. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Ο σχηματισμός

The inner core is Earth’s deepest layer. It is a ball of solid iron just larger than Pluto which is surrounded by a liquid outer core. The inner core is a relatively recent addition to our planet and establishing when it was formed is a topic of vigorous scientific debate with estimates ranging from 0.5 billion to 2 billion years ago In a new study published in Nature, researchers from the University’s School of Environmental Sciences analysed magnetic records from ancient igneous rocks and found that there was a sharp increase in the strength of the Earth’s magnetic field between 1 and 1.5 billion years ago.

Η Γη σχηματίσθηκε ως πλανήτης πριν από περίπου 4,54 δισεκατομμύρια χρόνια, σχεδόν 100 εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος πέριξ του άστρου μας, του Ήλιου. Αρχικά ο πλανήτης μας ήταν μια μάζα από λιωμένα καυτά πετρώματα, αλλά σταδιακά ψύχθηκε και απόκτησε μια στερεή επιφανειακή κρούστα που επέπλεε πάνω στο ρευστό εσωτερικό της Γης. Στη συνέχεια, αναπτύχθηκε η ατμόσφαιρα και η ζωή.

Τα ερωτήματα

Όμως ερώτημα παραμένει πότε στερεοποιήθηκε ο εσωτερικός πυρήνας από σίδηρο. Οι έως τώρα εκτιμήσεις κυμαίνονταν από το ότι αυτό συνέβη πριν από μόλις 500 εκατ. χρόνια έως ότι συνέβη πριν από δύο δισεκατομμύρια χρόνια. Η νέα εκτίμηση τοποθετεί το συμβάν κάπου ενδιάμεσα. Το πότε η Γη απέκτησε μια στερεή «καρδιά» από σίδηρο, είναι σημαντικό, γιατί μόνο τότε μπόρεσε να λειτουργήσει το «γεω-δυναμό» της, ώστε να τροφοδοτήσει το μαγνητικό πεδίο της, το οποίο προστατεύει την ζωή στην επιφάνεια του πλανήτη μας από την επικίνδυνη ηλιακή ακτινοβολία.

Στον Άρη, υπήρχε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, αλλά εξαφανίσθηκε μόλις 500 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του. Αυτό εξηγεί σε μεγάλο βαθμό γιατί η Γη σφύζει σήμερα από ζωή, αλλά όχι ο γειτονικός μας πλανήτης. Ο στερεός εσωτερικός πυρήνας της Γης ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά -ως διακριτός από τον ρευστό εξωτερικό πυρήνα- το 1936 από τη δανή σεισμολόγο και γεωφυσικό Ίνγκε Λέμαν. Ο στερεός πυρήνας -που εκτός από σίδηρο περιέχει και νικέλιο- αρχίζει σε βάθος περίπου 5.200 χιλιομέτρων και έχει ακτίνα περίπου 1.200 χιλιομέτρων. Η θερμοκρασία του υπολογίζεται στους 5.400 βαθμούς Κελσίου, σχεδόν όσο και στην επιφάνεια του Ήλιου.