Troliga läckor som upptäckts från jordens kärna: vad betyder detta för livet på planeten?
Hur mycket vet vi egentligen om jordens kärna? Tydligen inte tillräckligt, eftersom den troddes vara förseglad. En studie har dock avslöjat en helt annan verklighet: denna.
Vad är jordens kärna och vilken roll spelar den?
Jordens kärna ligger under jordens mantel och den spelar en grundläggande roll för vår planet. Den består av två delar, den yttre, flytande som består huvudsakligen av järn och nickellegeringar, och den inre, mer solid och som består av järn. Som helhet är kärnan grundläggande: järn och nickellegeringarnas konvektiva rörelse genererar elektriska strömmar som producerar magnetfältet som omsluter planeten och skyddar den från rymdens skadliga strålar.
Jordbävningar och seismiska vågor ger viktig information för att förstå jordens inre struktur, som bildades i de inledande faserna av planeten, när de mer fasta materialen rörde sig mot centrum som bildade kärnan. Hittills har det inte varit möjligt att studera det på andra sätt, men en studie har avslöjat nya data som kan sammanfalla med en progressiv förlust av kärnan, vilket inte har visats förrän nu.
Helium läcker från jordens kärna: studien
Ett team av geokemister från Woods Hole Oceanographic Institution och California Institute of Technology byggde på tidigare analysresultat från forntida lavaflöden och upptäckte en imponerande koncentration av en heliumisotop i bergarter som går tillbaka 62 miljoner år. Detta kan representera de mest slående bevis som hittills erhållits om den långsamma men progressiva förlusten i jordens kärna. Baserat på dessa bevis är forskare övertygade om att heliumet som fångas i kärnan under planetens bildning är riktat mot jordens yta.
Eftersom det är ett icke-reaktivt och mycket lätt element är det extremt lätt att sprida sig från staenar till rymden, utan att lägga sig på marken. Av denna anledning är det ett minst sagt sällsynt material på jordens yta, men geologer har alltid undrat hur mycket helium som finns fångat i jordens djup.
Efter alla lavaflöden som har inträffat under 4,6 miljarder år borde det mesta av heliumet som absorberades av planeten under dess tidigare epoker ha drivits ut vid det här laget. Men de basaltiska lavorna, extrusiva stenar av vulkaniskt ursprung, som finns på Baffin Island i Kanada, innehåller heliumisotopförhållanden bland de högsta i världen: detta, enligt geologer, tyder på att det inte är en förorening av atmosfären, utan att närvaron av gasen kommer från djupet.
Baffin Island, där troliga heliumläckor från jordens kärna upptäckts
För några år sedan upptäckte Wood Hole Oceanographic Institutions geokemist Forrest Horton heliumisotopförhållanden femtio gånger större än de som finns i atmosfären i olivinprover som återvunnits från Baffins lavafält.
Samma koncentration av helium-3 hittades också på en del av isländsk skorpa, placerad strax ovanför "transportbandet" för jordens mantelaktivitet, ett av de koncentriska skalen som jorden utgör. Horton fann att detta sammanträffande var tvivelaktigt och undrade om heliumet i båda fallen kom från en gammal reservoar direkt från manteln.
Det är mycket möjligt att deras teori kan stämma: genom att samla in olivin från olika områden i Baffin och angränsande öar fann de det högsta förhållandet mellan helium-3 och helium-4 som någonsin registrerats i vulkaniska bergarter, vilket översteg med minst sjuttio gånger mängden som någonsin observerats i atmosfären.
Analysen av förhållandet mellan neonisotoperna sammanfaller också med jordbildningsperioden: med stor sannolikhet förblev därför neon och helium som fångats i kärnan förseglade under planetens utvecklingsfas för att sedan strömma ut och penetrera manteln med tiden.
Kärnan på vår planet är otillgänglig, den ligger tusentals kilometer djupt i fast, het sten, men de ädelgaser som skulle kunna strömma ut ger värdefull information för en större förståelse av jordens ursprung.
Jordens kärnläckor: kommer de att berätta för oss hur jorden bildades?
Argonne National Laboratory/Flickr
Genom att studera förhållandena mellan andra isotoper uteslöt teamet möjligheten att helium kunde ha förändrats efter utbrotten, vilket ytterligare stöder hypotesen att det kommer från jordens kärna.
"Vi vet väldigt lite om jordens kärna, förutom det faktum att den existerar" sa Horton.
Dessa nya data har väckt debatter och jämförelser bland geologer: om denna teori bekräftades skulle det vara möjligt att studera vår planets kärna för första gången i historien. Endast genom att komma åt detta ouppnåeliga område skulle vi kunna förstå hur vår planet bildades.
En upptäckt som lägger grunden för ytterligare forskning och insikter, vilket kan leda till outforskade vägar och svar som hittills inte nåtts.
