Pēc plašiem pētījumiem zinātnieki uzskata, ka viņi, iespējams, beidzot ir atklājuši avotu aiz mīklainā kristālu slāņa, kas aptver Zemes kodolu. Šķiet, ka tas ir savdabīgas parādības, kas pazīstama kā "ūdens noplūde", rezultāts, kad ūdens izplūst no mūsu planētas virsmas un mijiedarbojas ar metālisko kodolu tās centrā.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par kristālu slāņa atklāšanu, kas ieskauj Zemes kodolu.
Kā darbojas Zemes kodols
Pirmā lieta, kas mums jāzina, ir tas, kā darbojas Zemes kodols. Mums jāzina, ka no Zemes virsmas līdz iekšpusei ir dažādi slāņi. Zeme sastāv no dažādiem iekšējiem slāņiem, kas kopā veido tās iekšējo struktūru. Šie slāņi galvenokārt ir sadalīti trīs: garoza, apvalks un kodols.
Zemes garoza ir visattālākais un plānākais slānis. To veido akmeņi un minerāli, un tā biezums svārstās no dažiem kilometriem okeānos un līdz 70 kilometriem kontinentālajos apgabalos. Šis slānis ir tas, kuru mēs apdzīvojam un kurā atrodas okeāni, kontinenti un lielākā daļa dzīvības uz Zemes.
Tieši zem garozas atrodas mantija, kas ir blīvāks un siltāks slānis. Tas sniedzas aptuveni 2,900 kilometru dziļumā. Lai gan mantija galvenokārt sastāv no cietiem iežiem, tā uzvedība ģeoloģiskā laika skalā ir plastiska, kas nozīmē, ka tā lēni plūst ģeoloģiskā laikā.
Zemes kodols atrodas visdziļākajā daļā un ir sadalīts divos reģionos: ārējais kodols un iekšējais kodols. Ārējais kodols, kas sastāv galvenokārt no dzelzs un niķeļa, ir šķidrs augstās temperatūras un spiediena dēļ Zemes iekšienē. Turpretim iekšējais kodols ir ciets, neskatoties uz augstām temperatūrām, jo tas ir pakļauts galējam spiedienam.
Pētījumi par kristāla slāni
Deviņdesmitajos gados zinātnieki, kas specializējās ģeoloģijas jomā, atklāja intriģējošu atklāsmi: atklājās smalks apvalks, kas ieskauj Zemes ārējo kodolu. Šis apvalks, ko sauc par E-prime slāni vai E' slāni, sastāv no virpuļojoša šķidra metāla, kas ieskauj cieto iekšējo serdi. Salīdzinoši plāns, salīdzinot ar citiem Zemes iekšpuses reģioniem, E' slānis ir vairāk nekā 1990 kilometru biezs. Atrodas aptuveni 2.900 kilometrus zem planētas virsmas.
E slāņa izcelsme jau sen ir bijusi zinātnisku spekulāciju objekts. Dominējoša hipotēze liecināja, ka tā cēlusies no ar dzelzi bagātas magmas, kas pastāvēja senos laikos. Alternatīvi, dažas teorijas ierosināja, ka tas radās iekšējā kodolā vai ka tas veidojās sadursmes laikā starp Zemi un protoplanētu, galu galā novedot pie Mēness radīšanas un atstājot agrīnās Zemes fragmentus, kas iegulti tā iekšpusē. Tomēr neviena no šīm hipotēzēm nav sasniegusi plašu piekrišanu zinātnieku aprindās.
Saskaņā ar neseno publikāciju žurnālā Nature Geoscience 13. novembrī, pētnieki to ir atklājuši E slāņa veidošanos var saistīt ar ūdens iesūkšanos Zemes virsmā, izmantojot subdukcijas tektoniskās plāksnes. un pēc tam mijiedarbojas ar ārējās kodola metālisko virsmu.
Ja šis nesenais atklājums ir precīzs, tas nozīmē, ka E' slānis iepriekšminētajā procesā ir radījis ievērojamu daudzumu silīcija dioksīda kristālu. Pēc tam šie kristāli ir iekļuvuši mantijā, milzīgā izkusušo iežu nogulumā, kas atrodas starp Zemes garozas ārējo kodolu un visattālāko slāni.
Eksperimenti uz kristāla slāni
Izmantojot virkni kontrolētu laboratorijas eksperimentu, pētnieku mērķis bija atjaunot intensīvos spiediena apstākļus, kas rodas ārējā kodolā, un novērot mijiedarbību starp ūdeni un metālu. Šo eksperimentu rezultāti parādīja, ka ūdeņradis, kas Atrodams ūdenī, tas izspiež silīcija dioksīdu šķidrajā metālā, kas liek silīcija dioksīdam atdalīties no metāla un veidot kristāliskas struktūras. Līdz ar to tiek prognozēts, ka ārējā kodola E slānī būs augsta ūdeņraža koncentrācija un zema silīcija dioksīda koncentrācija, kas apstrīd iepriekšējos uzskatus par tā sastāvu.
Tiek uzskatīts, ka pašreizējais E slāņa biezums ir sasniegts vairāk nekā miljarda gadu garumā, potenciāli padarot to vecāku par iekšējo kodolu, kas sacietēja apmēram pirms miljarda gadu, norāda pētnieki.
Šis jaunākais atklājums kalpo kā papildu pierādījums tam, ka mūsu pašreizējā izpratnē par dinamiskajām attiecībām starp ārējo kodolu un apvalku joprojām var būt nepilnības un neprecizitātes.
2022. gada septembrī tā pati pētnieku grupa veica svarīgu atklājumu Ūdens noplūde var mijiedarboties ar svarīgām oglekļa nogulsnēm, kas atrodas ārējā kodolā. Šīs mijiedarbības rezultātā, savukārt, veidojas milzīgas dimantu ražošanas iekārtas netālu no robežas, kas atdala serdes un apvalka slāņus.
Saskaņā ar pētījuma līdzautora, Arizonas štata universitātes ģeozinātnieka Dena Šimma paziņojumu, gadiem ilgi valda uzskats, ka materiāla pārnešana starp Zemes kodolu un apvalku ir minimāla. Tomēr šie nesenie atklājumi liecina par ievērojami aktīvāku mijiedarbību starp serdi un apvalku, kas nozīmē būtisku materiālu apmaiņu.
Kā redzat, zinātnē visu izveidoto var mainīt, tiklīdz ir jauns atklājums. Viss, ko mēs domājām par vienu veidu, var pilnībā mainīties. Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par pētījumiem par kristālu slāni, kas ieskauj Zemes kodolu, tā īpašībām un atklājumiem.