Az amerikai geológusok szerint a Föld belső magja nem fordulhatott elő 4,2 milliárd évvel a Föld olyan formájában, ahogyan azt a tudósok ma elképzelik, mivel a fizika szempontjából ez lehetetlen - mondja az EPS Letters folyóiratban megjelent cikk.
„Ha a fiatal Föld magja teljes egészében tiszta, homogén folyadékból áll, akkor a belső magnak elvileg nem léteznie kell, mivel ez az anyag nem tudott lehűlni olyan hőmérsékletre, amelyen a képződése lehetséges. Ennek megfelelően ebben az esetben a mag összetétele heterogén lehet, és felmerül a kérdés, hogy így alakult ki. Ezt a paradoxont fedeztük fel”- mondja James Van Orman, a Clevelandi Egyesült Államok Case Western Reserve University-je.
A távoli múltban a Föld magja teljesen folyékony volt, és nem állott kettőből vagy háromból, amint egyes geológusok ma állítanak, rétegekből - a belső fémmagból és a környező vas és könnyebb elemek olvadékából.
Ebben az állapotban a mag gyorsan lehűlt és elvesztette az energiát, ami az általa generált mágneses mező gyengüléséhez vezetett. Néhány idő múlva ez a folyamat elért egy bizonyos kritikus pontot, és a mag központi része "megfagyott", szilárd fémes nukleolussá alakulva, amelyet a robbanás és a mágneses erő erősségének növekedése kísért.
Az átmenet ideje rendkívül fontos a geológusok számára, mivel lehetővé teszi nagyjából megbecsülni, hogy a Föld magja milyen gyorsan melegszik le, és meddig fog tartani a bolygónk mágneses pajzsja, megvédve minket a kozmikus sugarak és a Föld légkörének a napsugárzástól.
Most, amint azt Van Orman megjegyzi, a legtöbb tudós úgy gondolja, hogy ez a Föld életének első pillanataiban történt, egy olyan jelenségnek köszönhetően, amely analóg lehet a bolygó légkörével, vagy a gyorséttermekben lévő szódagépeknél.
A fizikusok régóta felfedezték, hogy néhány folyadék, beleértve a vizet is, a fagyáspont alatt észlelhető hőmérsékleten folyékony marad, ha nincs szennyeződés, mikroszkopikus jégkristály vagy erős vibráció. Ha könnyen felrázhatja vagy belemeríthet egy pordarabot, akkor egy ilyen folyadék szinte azonnal megfagy.
Valami hasonló, a geológusok szerint, körülbelül 4,2 milliárd évvel ezelőtt történt a Föld magjában, amikor annak egy része hirtelen kikristályosodott. Van Orman és munkatársai megpróbálták reprodukálni ezt a folyamatot a bolygó belső tereinek számítógépes modelljein keresztül.
Promóciós videó:
Ezek a számítások váratlanul megmutatták, hogy a Föld belső magjának nem léteznie kell. Kiderült, hogy szikláinak kristályosodási folyamata nagyon különbözik attól, ahogyan a víz és más túlhűtött folyadékok viselkednek - ehhez óriási hőmérsékleti különbségre, több mint ezer kelvinre van szükség, és lenyűgöző méretű „porzsákra”, amelynek átmérője körülbelül 20–45 kilométer lehet.
Ennek eredményeként két forgatókönyv valószínűleg valószínűsíthető - vagy a bolygó magjának teljesen fagyottnak kellett lennie, vagy még mindig teljesen folyékonynak kellett maradnia. Mindkettő nem felel meg a valóságnak, mivel a Földnek valóban van belső szilárd és külső folyékony magja.
Más szavakkal, a tudósok még nem válaszolnak erre a kérdésre. Van Orman és kollégái azt sugallják, hogy a Föld összes geológusa gondolkodjon azon, hogy egy elég nagy "vasdarab" kialakulhat-e a bolygó köpenyében és "süllyedhet" a magjába, vagy találjon más mechanizmust, amely magyarázza, hogyan osztódik két részre.
