Nucleul Pământului, înfășurat în straturi concentrice asemănătoare unei cepe, arată cercetările

Un studiu recent sugerează că nucleul Pământului nu este omogen, ci structurat în mai multe straturi concentrice, asemănătoare cu cele ale unei cepe. Cercetătorii au folosit date seismice și modele computerizate pentru a descoperi că interiorul planetei prezintă variații neașteptate în densitate și compoziție, informează sciencealert.com.

Nucleul Pământului pare a fi înfășurat în straturi ca o ceapă, arată un studiu

Această descoperire oferă noi perspective asupra modului în care s-a format Pământul și cum se comportă câmpul său magnetic. „Structura stratificată a nucleului ar putea explica anumite anomalii seismice pe care le observăm de ani de zile”, explică autorii studiului.

Undele seismice care străbat miezul Pământului au oferit indicii despre comportamentul ciudat al nucleului: acesta își poate schimba forma, poate inversa rotația și prezintă proprietăți neobișnuite ale materiei.

Studiul recent realizat de cercetători germani sugerează că nucleul planetei noastre ar putea fi structurat în straturi concentrice, asemănătoare unei cepe. Echipa a analizat anizotropiile seismice, adică variațiile vitezei undelor care traversează nucleul în funcție de direcția lor, pentru a înțelege mai bine comportamentul intern al fierului din nucleu.

Experimentul Biosphere, doi ani într-o lume artificială care aproape a scăpat de sub control

Serialul de pe Netflix care e în topuri. Mulți l-au văzut în weekend-ul cu Valentine’s Day

„Au existat mai multe ipoteze privind originea acestor anizotropii”, explică mineralogul Carmen Sanchez-Valle de la Universitatea din Münster. „Noi am studiat efectul combinat al siliciului și carbonului asupra modului în care fierul se deformează în condițiile extreme ale nucleului”.

Ce au descoperit cercetătorii după experimentul cu raze X

Pentru a înțelege comportamentul neobișnuit al nucleului Pământului, cercetătorii au testat modul în care fierul, combinat cu siliciu și carbon, reacționează la presiuni uriașe și temperaturi de până la 820 de grade.

Folosind difracția de raze X, oamenii de știință au analizat o proprietate numită LPO, care descrie modul în care cristalele solide se aliniază în funcție de modele termice. Până acum, nu existau date clare despre cum s-ar comporta LPO-ul fierului atunci când formează aliaje cu siliciu și carbon, elemente-cheie ale nucleului interior.

Nucleul Pământului. Sursa foto: nature.com.

Testele au fost realizate la scară foarte mică, aliajele fiind comprimate și încălzite în recipiente microscopice. Modelele de difracție au permis cercetătorilor să determine proprietățile plastice ale aliajului, cum ar fi limita de curgere și vâscozitatea, și să le extrapoleze teoretic la condițiile extreme din nucleul intern.

Rezultatele au arătat că siliciul și carbonul modifică modul în care cristalele de fier se aranjează. Această schimbare ar putea explica variațiile în viteza undelor seismice observate în partea exterioară a nucleului intern, confirmând ipoteza unui nucleu stratificat.

Miezul Pământului nu este omogen

Noul studiu aduce dovezi suplimentare că miezul Pământului nu este omogen, ci structurat în mai multe straturi, asemănătoare unei cepe. Această descoperire reprezintă o realizare științifică remarcabilă, având în vedere că cercetătorii studiază o regiune aflată la peste 5.000 de kilometri adâncime, ascunsă sub straturi de rocă și metal lichid.

Cercetătorii sugerează că partea centrală a nucleului interior ar putea avea un conținut scăzut de siliciu și carbon, ceea ce ar genera o anizotropie seismică puternică, în timp ce concentrațiile mai mari de aceste elemente în straturile exterioare ar duce la o anizotropie mai redusă.

Progresele în înțelegerea nucleului se bazează pe două metode principale: măsurarea modului în care undele seismice traversează planeta și recrearea în laborator a condițiilor extreme din miezul interior și exterior. Studiul implică identificarea inconsecvențelor, formularea de ipoteze și testarea acestora, un proces pe care echipa l-a aplicat cu succes.

„Modelul de anizotropie dependent de adâncime observat în nucleul interior al Pământului ar putea rezulta din stratificarea chimică a siliciului și carbonului în timpul cristalizării miezului”, concluzionează cercetătorii. Studiul lor a fost publicat în jurnalul Nature Communications.