Πριν από μερικές δεκαετίες, οι σεισμολόγοι που πήραν Εικόνες από το βαθύτερο εσωτερικό του πλανήτη έχουν εντοπίσει ένα λεπτό στρώμα, πάχους λίγο πάνω από μερικές εκατοντάδες χιλιόμετρα, άγνωστο μέχρι στιγμής. Η προέλευση αυτού του στρώματος, γνωστό ως το πρωτεύον στρώμα Ε, παρέμεινε μυστήριο μέχρι σήμερα. Ωστόσο, ο γρίφος έχει λυθεί σε μεγάλο βαθμό και επιφύλασσε εκπλήξεις για τους επιστήμονες.
Μια διεθνής ομάδα ερευνητών, συμπεριλαμβανομένων των επιστημόνων του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, Dan Shim, Taehyun Kim και Joseph O’Rourke από το School of Earth and Space Exploration, διαπίστωσε ότι Το νερό που υπάρχει στην επιφάνεια της Γης μπορεί να διεισδύσει σε εκπληκτικά βάθη στον πλανήτη, σε σημείο να αλλοιωθεί η σύνθεση της εξώτατης περιοχής του υγρού μεταλλικού πυρήνα και να δημιουργηθεί ένα λεπτό και διαφοροποιημένο στρώμα.
Η έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο Γεωεπιστήμη της φύσηςλεπτομέρειες ότι επί δισεκατομμύρια χρόνια τα επιφανειακά ύδατα μεταφέρονταν στα πιο βαθιά βάθη της Γης μέσα από κατερχόμενες τεκτονικές πλάκες (καταβύθιση), οι οποίες κατεβαίνουν βαθιά στο εσωτερικό του πλανήτη.
Αλληλεπίδραση με τον πυρήνα της Γης
Μόλις φτάσετε στο όριο μεταξύ του πυρήνα και του μανδύα, Περίπου 2.900 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια, αυτό το νερό προκαλεί μια βαθιά χημική αλληλεπίδραση που αλλάζει τη δομή του πυρήνα.
Μαζί με τον Yong Jae Lee του Πανεπιστημίου Yonsei στη Νότια Κορέα, ο Shim και η ομάδα του απέδειξαν μέσω πειραμάτων υψηλής πίεσης ότι το νερό που υποβιβάζει αντιδρά χημικά με τα υλικά του πυρήνα. Αυτή η αντίδραση δημιουργεί ένα στρώμα πλούσιο σε υδρογόνο και φτωχό σε πυρίτιο, μεταβάλλοντας την άνω περιοχή του εξωτερικού πυρήνα σε μια δομή που μοιάζει με φιλμ. Επιπλέον, αυτή η αντίδραση δημιουργεί κρυστάλλους πυριτίου που ανυψώνονται μέχρι να ενσωματωθούν στον μανδύα.
Οι συγγραφείς της μελέτης πιστεύουν ότι αυτό το τροποποιημένο υγρό μεταλλικό στρώμα θα είναι λιγότερο πυκνό, με μειωμένες σεισμικές ταχύτητες, σύμφωνα με τα ανώμαλα χαρακτηριστικά που έχουν εντοπίσει και χαρτογραφήσει οι σεισμολόγοι.
«Για χρόνια πίστευαν ότι η ανταλλαγή υλικού μεταξύ του πυρήνα της Γης και του μανδύα ήταν περιορισμένη. Ωστόσο, τα πρόσφατα πειράματά μας σε υψηλή πίεση αποκαλύπτουν μια διαφορετική ιστορία. «Βρήκαμε ότι όταν το νερό φτάνει στο όριο μεταξύ του πυρήνα και του μανδύα, αντιδρά με το πυρίτιο στον πυρήνα, σχηματίζοντας πυρίτιο», είπε ο Shim.
«Αυτή η ανακάλυψη, μαζί με την προηγούμενη παρατήρησή μας για τα διαμάντια που σχηματίζονται από την αντίδραση νερού με άνθρακα σε υγρό σίδηρο υπό ακραία πίεση, δείχνει μια πολύ πιο δυναμική αλληλεπίδραση πυρήνα-μανδύα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, υποδηλώνοντας ουσιαστική ανταλλαγή υλικού“Αυτός πρόσθεσε.
Αυτή η ανακάλυψη ρίχνει φως στις περίπλοκες και πολύ άγνωστες ακόμα εσωτερικές διεργασίες της Γης, και επιδεικνύουν έναν ευρύτερο παγκόσμιο κύκλο νερού από ό,τι είχε αναγνωριστεί προηγουμένως. Το «φίλμ» ή το αλλοιωμένο στρώμα του πυρήνα έχει βαθιές επιπτώσεις στους γεωχημικούς κύκλους που συνδέουν τον κύκλο του επιφανειακού νερού με τον βαθύ μεταλλικό πυρήνα.
Αυτή η μελέτη διεξήχθη από μια διεθνή ομάδα γεωεπιστημόνων χρησιμοποιώντας προηγμένες πειραματικές τεχνικές στην Προηγμένη Πηγή Φωτονίων του Εθνικού Εργαστηρίου Argonne και στο PETRA III στο Deutsches Elektronen-Synchrotron στη Γερμανία για την αναπαραγωγή των ακραίων συνθηκών στο όριο πυρήνα-μανδύα.
Μελέτη αναφοράς: https://www.nature.com/articles/s41561-023-01324-x
…………..
Επικοινωνία της ενότητας Περιβάλλον:crisisclimatica@prensaiberica.es