Jordens centrum kan være varmere end solens overflade

(Credit: ESRF)

Solens overflade er varm – over 5500 grader Celsius (hvilket er næsten 10.000 grader Fahrenheit . Men hvis nye resultater er korrekte, så kan centrum af vores egen planet faktisk være varmere – over 1.000 grader varmere end hidtil antaget.

Det har i nogen tid været kendt, at Jordens kerne primært består af smeltet jern, og at det er temperaturforskellen mellem Jordens flydende kerne og dens faste kappe, der er årsag til, at Jorden har et magnetfelt. Et eksperiment for 20 år siden brugte optiske metoder til at observere Jordens kerne, hvilket førte til et temperaturskøn for Jordens kerne på ca. 5000 grader Celsius. Disse resultater kan imidlertid være blevet forvildet af tilstedeværelsen af omkrystalliserende jernpartikler – hvilket kan forvrænge eksperimentet.

For at opnå et mere præcist skøn har et hold forskere fra European Synchrotron Radiation Facility udviklet et røntgeninstrument, der kan få præcise oplysninger om et stofs molekylære struktur. Disse strukturelle oplysninger gør det muligt for forskerne at forstå, om et metal f.eks. er i fast, flydende eller delvist smeltet tilstand.

“Vi har udviklet en ny teknik, hvor en intens stråle af røntgenstråler fra synkrotronen kan undersøge en prøve og udlede, om den er fast, flydende eller delvist smeltet inden for så lidt som et sekund, ved hjælp af en proces, der kaldes diffraktion,” siger Mohamed Mezouar, der er medlem af holdet, i en pressemeddelelse. “Det er kort nok til at holde temperaturen og trykket konstant og samtidig undgå kemiske reaktioner.”

For at finde ud af temperaturen på jern i Jordens kerne ekstrapolerede forskerne først trykket i kernen ved at observere seismiske bølger under jordskælv. Disse observationer førte til et skøn, at trykket i Jordens kerne er ca. 3,3 millioner gange det atmosfæriske tryk ved overfladen. Derefter udsatte de små stykker jern for disse intense tryk og brugte lasere til at opvarme jernet til tusindvis af grader.

Ved hjælp af røntgenobservationer kunne de derefter sammenligne strukturen af jern ved en kendt temperatur og et kendt tryk med strukturen af jern, som det findes i Jordens kerne. Derfra kan de ekstrapolere, hvad temperaturen i jernet er baseret på trykket i Jordens centrum. Det førte til den konklusion, at temperaturen i Jordens centrum er ca. 6000 grader Celsius – en temperatur, der er ca. 9 % højere end den, der findes på Solens overflade.

Baseret på resultaterne af dette eksperiment vil forskerholdet gå videre med at bruge disse teknikker til at observere mere om Jordens sammensætning i dybder langt længere nede end noget menneske nogensinde har været.

“Vi er naturligvis meget tilfredse med, at vores eksperiment har valideret de bedste teorier i dag om varmeoverførsel fra Jordens kerne og om dannelsen af Jordens magnetfelt”, siger holdleder Agnès Dewaele i en erklæring. “Jeg håber, at vi i en ikke så fjern fremtid kan reproducere i vores laboratorier og undersøge alle stoftilstande inde i Jorden med synkrotronrøntgenstråler.”

Følg mig på Twitter eller Facebook. Læs min Forbes-blog her.