Ο πυρήνας της Γης ονομάστηκε το μεγαλύτερο απόθεμα άνθρακα στον πλανήτη

Ο πυρήνας της Γης ονομάστηκε το μεγαλύτερο απόθεμα άνθρακα στον πλανήτη
Ο πυρήνας της Γης ονομάστηκε το μεγαλύτερο απόθεμα άνθρακα στον πλανήτη
Anonim

Έχοντας μελετήσει πώς κινούνται τα σεισμικά κύματα στον πυρήνα της Γης, οι γεωλόγοι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι πρέπει να περιέχει περίπου 0,3-2% άνθρακα. Αυτό καθιστά τον πυρήνα τη μεγαλύτερη δεξαμενή άνθρακα στον πλανήτη, λένε οι επιστήμονες. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Communications Earth & Environment.

Γνωρίζουμε ότι ο πυρήνας της Γης αποτελείται κυρίως από σίδηρο, αλλά η πυκνότητα του τελευταίου είναι αισθητά μεγαλύτερη από αυτή του πυρήνα. Αυτό δείχνει ένα σημαντικό ποσοστό φωτεινών στοιχείων, ένα από τα οποία μπορεί να είναι άνθρακας. Ανακαλύψαμε πώς μπορεί να είναι μεγάλα τα αποθέματά του », - είπε ένας από τους συντάκτες της μελέτης, αναπληρωτής καθηγητής στο Ινστιτούτο της Φλόριντα, ο Μινάκ Μουκέρτζι.

Ο πυρήνας της Γης αποτελείται από δύο στρώματα: έναν συμπαγή μεταλλικό πυρήνα και ένα περιβάλλον υγρό στρώμα λιωμένου σιδήρου και νικελίου. Αυτό το υγρό κινείται συνεχώς, ακριβώς όπως το νερό περιστρέφεται σε βραστήρα που βράζει. Το αποτέλεσμα είναι ένα μαγνητικό πεδίο που προστατεύει τη Γη από τις κοσμικές ακτίνες, τις ηλιακές εκλάμψεις και άλλα επικίνδυνα κοσμικά φαινόμενα.

Οι γεωλόγοι ενδιαφέρονται εδώ και καιρό για το πώς συμβαίνει αυτή η κίνηση και ποιες διαδικασίες μέσα στον πυρήνα οδηγούν σε περιοδικές ανατροπές των μαγνητικών πόλων της Γης, καθώς και στην αποδυνάμωση και ενίσχυση του μαγνητικού πεδίου. Για να απαντήσετε σε αυτήν την ερώτηση, είναι εξαιρετικά σημαντικό να γνωρίζετε την ακριβή σύνθεση του υγρού και του στερεού πυρήνα, καθώς η παρουσία μικρών ακαθαρσιών άλλων στοιχείων μπορεί να αλλάξει σημαντικά τη φύση της κίνησης των ροών στον πυρήνα.

Ο Mukherjee και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ένα σημαντικό ποσοστό αυτών των ακαθαρσιών είναι άνθρακας, ο οποίος, πιθανότατα, εισήλθε στα χαμηλότερα στρώματα του εσωτερικού του πλανήτη κατά τις πρώτες στιγμές της ζωής του ηλιακού συστήματος. Οι επιστήμονες κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα όταν δημιούργησαν ένα μοντέλο υπολογιστή του πυρήνα και του μανδύα της Γης, ικανό να αναπαράγει την εμφάνιση των βαθύτερων πηγών σεισμικών κυμάτων.

Οι πρώτες παρατηρήσεις τέτοιων διακυμάνσεων, που πραγματοποιήθηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 1990, έδειξαν ότι ο υγρός πυρήνας της Γης αποτελείται περίπου στο 3% από διάφορες ακαθαρσίες. Η σύνθεσή τους παρέμεινε ένα μυστήριο για τους επιστήμονες, καθώς κανένας υποψήφιος για αυτόν τον ρόλο, συμπεριλαμβανομένου του οξυγόνου, του θείου, του πυριτίου και του άνθρακα, δεν μπορούσε να εξηγήσει όλες τις παραξενιές στη συμπεριφορά των βαθιών πηγών σεισμικών κυμάτων.

Για πρώτη φορά, οι Αμερικανοί γεωλόγοι μπόρεσαν να επιλύσουν αυτές τις αντιφάσεις. Αυτό κατέστη δυνατό λόγω του γεγονότος ότι υπολόγισαν λεπτομερώς τον τρόπο με τον οποίο λιώνουν οι άνθρακες στο σίδηρο και συμπεριφέρονται κάτω από ένα ευρύ φάσμα πιέσεων και θερμοκρασιών. Παρόμοια δεδομένα ελήφθησαν από τον Mukherjee και τους συνεργάτες του για άζωτο, πυρίτιο, οξυγόνο, θείο και υδρογόνο.

Με βάση αυτούς τους υπολογισμούς, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα σύνολο μοντέλων υπολογιστών για το εσωτερικό της Γης, τα οποία περιέγραφαν λεπτομερώς τη φύση της κυκλοφορίας της ύλης μέσα στον υγρό πυρήνα. Με τη βοήθειά τους, οι γεωλόγοι υπολόγισαν πόσο βαθιά σεισμικά κύματα θα αλληλεπιδρούσαν μαζί τους και συνέκριναν τα αποτελέσματα αυτών των υπολογισμών με πραγματικές παρατηρήσεις.

Αποδείχθηκε ότι όλα τα χαρακτηριστικά τους αναπαράχθηκαν από εκείνα τα μοντέλα του υγρού μέρους του πυρήνα της Γης, τα οποία περιελάμβαναν πολύ μεγάλα αποθέματα άνθρακα, περίπου 0,3-2% της συνολικής μάζας του, καθώς και σημαντικές ποσότητες οξυγόνου. Αυτό σημαίνει ότι σχεδόν το 95% της μάζας του άνθρακα της Γης συγκεντρώνεται στο κέντρο του πλανήτη, καθιστώντας τον πυρήνα τη μεγαλύτερη δεξαμενή αυτού του στοιχείου στον πλανήτη μας.

Πώς έφτασαν τόσο μεγάλες ποσότητες άνθρακα εκεί, οι γεωλόγοι δεν μπορούν ακόμη να πουν. Υποθέτουν ότι ο άνθρακας βρίσκεται στο κέντρο της Γης από τις πρώτες κιόλας φάσεις του σχηματισμού του. Εάν αυτό είναι αλήθεια, οι επιστήμονες θα πρέπει να επανεξετάσουν τις τρέχουσες ιδέες για το πώς συμπεριφέρθηκε ο άνθρακας κατά τον σχηματισμό του πλανήτη, κατέληξαν ο Mukherjee και οι συνεργάτες του.

Συνιστάται: