Tiskane izdaje
Pred dnevi je tako marsikoga presenetila najnovejša ugotovitev, da v notranjem jedru Zemlje obstaja še eno jedro. In ne le to: obnaša se drugače od jedra, ki ga obdaja. Njegova polarnost se namreč razlikuje od polarnosti širšega notranjega jedra, so ugotovili raziskovalci z ameriške univerze Illinois. Odkritje so objavili v zadnji številki ugledne znanstvene revije Nature.
Kako se jim je razkrilo, kaj se dogaja v tako rekoč nedostopni sredici našega planeta? »Pogled« v središče Zemlje so jim odprli seizmični valovi, ki so posledica potresov. Te silne rušilne uničujoče valove je geologom uspelo izrabiti kot zelo prodorno raziskovalno orodje. Z analizo zamolklega grmenja iz globin Zemlje, ki spremlja potrese, so raziskovalci z illinojske univerze presenečeni ugotovili, da je v notranjem jedru našega planeta še eno jedro, ki ima pol manjši premer od do zdaj znanega notranjega jedra.
Razlika v polarnosti
V čem se na novo odkrito jedro razlikuje od tistega, ki ga obdaja? Analiza spremljajočega zvoka ob seizmičnem valovanju je pokazala, da so železovi kristali, ki sestavljajo Zemljino jedro, v tem »notranjem« notranjem jedru razporejeni na osi vzhod–zahod, ne na osi sever–jug kot železovi kristali »zunanjega dela« notranjega jedra. Kaj to pomeni, v sporočilu univerze Illinois pojasnjuje profesor geologije Xiaodong Song, ki je opravil omenjeno raziskavo skupaj s podoktorskim raziskovalcem Tao Wangom.
»Dejstvo, da sta v notranjem jedru dve bistveno različni območji, nam lahko odpre pot do razumevanja, kako se razvija sredica našega planeta. V razvoju Zemlje je tako, na primer, lahko prišlo do dramatičnih sprememb njenega notranjega jedra, ki bi nam lahko pojasnile, kako se naš planet razvija,« je zapisal Xiaodong Song.
O večplastni sestavi notranjega jedra so sicer nekateri geologi že nekaj časa domnevali, toda šele zdaj so zaznali razliko v polarnosti dveh sestavin jedra.
»Večplastnost jedra so geologi predvidevali že pred več kot desetimi leti. Domnevali so, da so kristali razporejeni na osi sever–jug. Toda zdaj smo odkrili, da so v sredinskem delu notranjega jedra kristali razporejeni skoraj na osi vzhod–zahod,« poudarja prof. Song.
Slojevitost jedra
Morda ob dejstvu, da moramo zdajšnjemu notranjemu jedru po najnovejših ugotovitvah dodati še eno notranje jedro, nastaja zmeda. Zato ni odveč kratka osvežitev geološkega znanja.
Po razlagi v spletni enciklopediji Wikipedii je Zemlja pod površino, na kateri živimo, sestavljena iz treh plasti. Prva je trdna skorja iz silikatov, ki sega od 35 do 200 kilometrov globoko. Sledi viskozni plašč iz vročih staljenih kamnin v dveh slojih (prvi sloj – zgornji plašč meri od 35 do 60 kilometrov, drugi pa od 35 do 2890 kilometrov). Pod plaščem je jedro, sestavljeno iz dveh slojev: zunanjega tekočega in notranjega trdnega. Ta ima polmer okrog 1220 km, zunanji pa ga obkroža do polmera 3480 km. Trdno notranje jedro najverjetneje sestavlja pretežno železo in manj nikelj. Čeprav je bolj vroče od zunanjega jedra, se železo in nikelj zaradi silnega pritiska ne moreta staliti in ostajata trdna. Po najnovejših dognanjih pa je sredi notranjega jedra še eno jedro, ki se od tistega, ki ga obdaja, razlikuje po drugačni polarnosti.
Kako je Mars podoben Zemlji
To novo spoznanje podaljša tudi seznam razlik med Zemljo in našim planetarnim sosedom Marsom. Kljub velikim razlikam na površju sta si namreč po sestavi dokaj podobna.
Podobno kot Zemljina notranjost se je tudi notranjost Marsa razvila v procesu diferenciacije. To je proces, v katerem se je notranjost planeta zaradi fizikalne ali kemijske sestave oblikovala v plasteh. Plasti gostejših materialov so se nakopičile v središču planeta, plasti redkejših materialov pa so se razporedile bližje površju. V Marsu je tako po dosedanjih dognanjih nastalo v radiju od 1700 do 1850 kilometrov gosto jedro, sestavljeno pretežno iz železa, niklja in žvepla. Obkroža ga plašč iz silikatov z znamenji pretekle tektonske in vulkanske aktivnosti, za katero pa je zdaj videti, da je v stanju mirovanja. Plašč tako kot Zemljo obdaja skorja, ta je večinoma iz silicija in kisika, vsebuje pa tudi precej železa, magnezija, aluminija, kalcija in kalija. Prav zaradi oksidacije železovega prahu je Marsovo površje rdečkaste barve.
Po plastoviti notranji zgradbi sta si Zemlja in Mars torej podobna, a tu se podobnost njune notranjosti tudi konča. Kot na podlagi raziskav s sondami in drugimi meritvami navajata Wikipedia in spletna stran Nase, se glavne razlike pokažejo že pri jedru. Zunanje jedro našega planeta je tekoče in v stalnem gibanju, notranje jedro pa se vrti v nasprotni smeri, kar ustvarja Zemljino magnetno polje, ki varuje površino Zemlje pred škodljivim sončnim sevanjem.
Zemljina prednost:
Marsovo jedro pa je, nasprotno, pretežno trdno in mirujoče. Zaradi tega naš planetarni sosed nima zaščitnega magnetnega polja in je nenehno izpostavljen obstreljevanju sončnega sevanja. Raziskovalci celo domnevajo, da bi to utegnil biti eden od razlogov, zakaj je njegovo površje danes brez življenja, kljub dokazom, da se je nekoč po njegovi površini pretakala voda.
Kljub dejstvu, da danes Mars nima magnetnega polja, pa obstajajo znamenja, da ga je imel v preteklosti. Podatki, ki jih je zbrala sonda Mars Global Surveyor, namreč pričajo, da so bili deli planetove skorje nekdaj magnetizirani. Dobljeni podatki tudi kažejo, da je to magnetno polje doživelo polarne obrate. Znamenja paleomagnetizma mineralov na površju Marsa so podobna magnetnim poljem, ki so jih raziskovalci zaznali ponekod na oceanskem dnu na Zemlji. Te ugotovitve so vodile k ponovni presoji teorije iz leta 1999, po kateri naj bi Mars doživel aktivnost tektonskih plošč pred štirimi milijardami let, ki pa je ponehala in povzročila, da je planet izgubil svoje magnetno polje.
Več klora, fosforja in žvepla
Podobno Marsovemu jedru tudi njegov plašč miruje – brez aktivnosti tektonskih plošč, ki bi preoblikovale njegovo površje ali prispevale k odstranjevanju ogljika iz atmosfere. Povprečna debelina planetove skorje je okoli 50 kilometrov, na najdebelejšem mestu pa meri 125 kilometrov. Povprečna debelina Zemljine skorje je okoli 40 kilometrov – v razmerju do velikosti obeh planetov je tako Zemljina skorja le tretjino tako debela, kot je Marsova. Ta je predvsem iz bazalta, ki je privrel na površje v izbruhih vulkanov pred milijardami let. Ker je njegov prah lahek, vetrovi pa dosegajo velike hitrosti, se poteze sicer puste Marsove površine razmeroma hitro spreminjajo.
Za večino Marsove sestave je »kriv« položaj planeta glede na Sonce. Zato so kemijski elementi z razmeroma nizkim vreliščem, kot so klor, fosfor in žveplo, precej pogostejši na Marsu kot na Zemlji. Znanstveniki domnevajo, da so ti elementi zaradi energijskega solarnega vetra mlade zvezde izginili iz območij bližje Soncu.
Po svojem nastanku je bil Mars podobno kot drugi planeti v našem osončju izpostavljen tako imenovanemu poznemu težkemu bombardiranju. Sledove tega je mogoče zaznati na 60 odstotkih Marsovega površja, na večini preostalega pa so verjetno zaradi tega dogajanja nastale velikanske kotanje. Domnevno največja taka kotanja je na severni polobli. To območje, imenovano Severna polarna kotlina, meri 10.600 krat 8500 kilometrov in je približno štirikrat večje od Aitkenove kotline na južnem polu naše Lune, največjega do zdaj odkritega kraterja.
Raziskovalci domnevajo, da je ta kotlina morda nastala po trku kot Pluton velikega objekta z Marsom pred približno štirimi milijardami let. Bi ta trk utegnil povzročiti tudi sedanje mirovanje Marsovega jedra in tektonske aktivnosti? Znanstveniki se glede te možnosti še niso izrekli, predvidevajo pa, da bo skrivnost morda pojasnil pristajalni modul InSight, ki ga Nasa načrtuje za prihodnje leto. Njegov seizmometer naj bi takrat razkril več o Marsovi notranjosti. Medtem pa nas očitno še naprej presenečajo tudi razkritja o notranjosti našega lastnega planeta.
