Střed Země může být teplejší než povrch Slunce

(Kredit: ESRF)

Povrch Slunce je horký – přes 5500 stupňů Celsia (což je téměř 10 000 stupňů Fahrenheita . Pokud jsou však nové poznatky správné, pak může být střed naší vlastní planety ve skutečnosti žhavější – o více než 1000 stupňů teplejší, než se dosud předpokládalo.

Již nějakou dobu se ví, že zemské jádro je tvořeno především roztaveným železem a že právě rozdíl teplot mezi tekutým jádrem Země a jejím pevným pláštěm způsobuje, že Země má magnetické pole. Experiment před 20 lety použil k pozorování zemského jádra optické metody, které vedly k odhadu teploty zemského jádra na přibližně 5000 stupňů Celsia. Tyto výsledky však mohly být zkresleny přítomností rekrystalizujících částic železa – což může experiment zkreslit.

Pro získání přesnějšího odhadu vyvinul tým vědců z European Synchrotron Radiation Facility rentgenový přístroj, který dokáže získat přesné informace o molekulární struktuře látky. Tyto strukturní informace umožňují vědcům pochopit, zda je například kov v pevném, kapalném nebo částečně roztaveném stavu.

„Vyvinuli jsme novou techniku, kdy intenzivní svazek rentgenového záření ze synchrotronu může prozkoumat vzorek a pomocí procesu známého jako difrakce během pouhé sekundy odvodit, zda je pevný, kapalný nebo částečně roztavený,“ uvedl člen týmu Mohamed Mezouar v tiskové zprávě. „To je dostatečně krátká doba na to, aby byla zachována konstantní teplota a tlak a zároveň se zabránilo jakýmkoli chemickým reakcím.“

Aby vědci zjistili teplotu železa v jádru Země, nejprve extrapolovali tlak v jádře pozorováním seismických vln během zemětřesení. Tato pozorování vedla k odhadu, že tlak v zemském jádře je asi 3,3milionkrát vyšší než atmosférický tlak na povrchu. Poté vystavili malé kousky železa těmto intenzivním tlakům a pomocí laserů zahřáli železo na tisíce stupňů.

Pomocí pozorování rentgenového záření pak mohli porovnat strukturu železa při známé teplotě a tlaku se strukturou železa, jaká existuje v zemském jádře. Odtud mohou extrapolovat, jaká je teplota železa na základě tlaku ve středu Země. To vedlo k závěru, že teplota v centru Země je asi 6000 stupňů Celsia – teplota asi o 9 % vyšší, než jaká existuje na povrchu Slunce.

Na základě výsledků tohoto experimentu se výzkumný tým přesune k využití těchto technik k dalšímu pozorování složení Země v hloubkách, kam se ještě žádný člověk nedostal.

„Jsme samozřejmě velmi spokojeni, že náš experiment potvrdil nejlepší dnešní teorie o přenosu tepla ze zemského jádra a vzniku zemského magnetického pole,“ uvedla v prohlášení vedoucí týmu Agnès Dewaeleová. „Doufám, že v nepříliš vzdálené budoucnosti budeme moci v našich laboratořích reprodukovat a pomocí synchrotronového rentgenového záření zkoumat každý stav hmoty uvnitř Země.“

Sledujte mě na Twitteru nebo Facebooku. Přečtěte si můj blog na Forbesu zde.

.