Przez lata naukowcy byli przekonani o istnieniu nieprzenikalnej bariery oddzielającej jądro od płaszcza, znajdującej się prawie 3000 kilometrów pod powierzchnią. Najnowsze badania rzucają jednak cień wątpliwości na tę teorię, sugerując coś zupełnie nieoczekiwanego.
Ruten-100 ujawnia niezwykłe procesy
Zespół badawczy pod kierownictwem Matthiasa Willbolda z Uniwersytetu w Getyndze skupił się na analizie rutenu-100, izotopu należącego do grupy pierwiastków siderofilnych. Podczas formowania się Ziemi 4,6 miliarda lat temu, ten szczególny pierwiastek został uwięziony w metalicznym jądrze planety. Ekstrakcja rutenu-100 ze skał wulkanicznych to niezwykle skomplikowany proces, który Willbold porównał do destylowania whisky, tyle że tysiąc razy trudniejszego.
Czytaj także: Jądro Ziemi wykonuje dziwne ruchy. Kontrowersyjne wyniki badań mówią, co się stanie za 20 lat
Mimo technicznych wyzwań naukowcom udało się wyizolować ten pierwiastek z próbek pochodzących z Wysp Galapagos, Hawajów oraz kanadyjskiej Wyspy Baffina. Wyniki opublikowane w Nature wskazują na obecność rutenu-100 we wszystkich trzech lokalizacjach, co stanowi mocny argument za teorią przeciekania materiału z jądra. Dodatkowo zaobserwowano anomalie helu-3, pierwiastka powstałego głównie po Wielkim Wybuchu.
Tajemnicze struktury głęboko pod powierzchnią
Kluczową rolę w transporcie materiału z jądra mogą odgrywać gigantyczne struktury odkryte pod koniec lat 70. ubiegłego wieku. Dwie masy wielkości kontynentów zajmują aż 30% granicy jądra i płaszcza – jedna znajduje się pod Afryką, druga pod Oceanem Spokojnym.
Te tak zwane bloby to formacje o wysokości stukrotnie przewyższającej Mount Everest, rozciągające się na tysiące kilometrów. Przez dziesięciolecia pozostawały one zagadką dla naukowców. Tomografia sejsmiczna ujawniła je jako strefy, przez które fale sejsmiczne przemieszczają się wolniej niż przez otaczający płaszcz.
Badania zespołu Sujanii Talavery-Sozy z Uniwersytetu w Utrechcie przyniosły zaskakujące odkrycie. Analiza przejścia fal sejsmicznych przez te struktury wykazała, że zbudowane są one z bardzo dużych kryształów, co jest nieoczekiwane w regionie, gdzie temperatury sięgają tysięcy stopni Celsjusza.
Nowe spojrzenie na dynamikę Ziemi
Globalny model 3D tłumienia płaszcza, opublikowany w styczniu 2025 roku, wykorzystuje oscylacje całej Ziemi do lepszego zrozumienia tych niezwykłych struktur. W płaszczu górnym wysokie tłumienie koreluje z niską prędkością fal, co wskazuje na pochodzenie termiczne. W płaszczu dolnym sytuacja przedstawia się odwrotnie — najwyższe tłumienie występuje w zimniejszym pierścieniu wokół Pacyfiku, podczas gdy bloby wykazują najniższe tłumienie.
Odkrycie przecieków z jądra podważa fundamentalne założenia dotyczące budowy naszej planety. Materiał wydostaje się z centrum Ziemi i wędruje przez płaszcz na powierzchnię, co może wyjaśniać powstawanie łańcuchów wulkanicznych takich jak archipelag Hawajski. Lawa wydobywająca się z niektórych wulkanów może zawierać pierwotny materiał sprzed miliardów lat.
Badanie wnętrza Ziemi wciąż pozostaje ogromnym wyzwaniem naukowym. Geofizycy przyznają, że wiemy mniej o tym, co znajduje się głęboko pod naszymi stopami, niż o powierzchni Słońca, Księżyca czy Marsa. Najgłębszy odwiert w historii sięgnął zaledwie 12 kilometrów, podczas gdy do jądra jest prawie 3000 kilometrów.
Czytaj także: Metaliczne serce Ziemi zmienia swój kształt. Pod naszymi stopami dzieje się coś dziwnego
Nowe metody badawcze, w tym analiza pływów Ziemi z wykorzystaniem precyzyjnych pomiarów GPS, dostarczają coraz więcej danych o gęstości i strukturze głębokich warstw planety. Bloby okazują się długotrwałymi, stabilnymi formacjami, które mogą odgrywać kluczową rolę w tektonice płyt i podtrzymywaniu życia na Ziemi.
Materia, która opadła do centrum planety miliardy lat temu, gdy Ziemia była rozległym oceanem magmy, teraz w tajemniczy sposób wydostaje się na powierzchnię. To odkrycie otwiera nowy rozdział w badaniach nad dynamiką naszej planety, choć należy podchodzić do niego z ostrożnością — w nauce każde nowe twierdzenie wymaga solidnego potwierdzenia. Niemniej jednak perspektywa lepszego zrozumienia procesów kształtujących naszą planetę jest niezwykle ekscytująca.