Nucleul Pământului are „doar” 1 miliard de ani, cu 3,5 miliarde de ani mai tânăr decât Terra (studiu)

pamant planeta nasa
Planeta Pământ. Foto: NASA

Nucleul interior solid al Pământului are vârsta de „doar” 1 miliard de ani, potrivit unui studiu publicat în revista Physical Review Letters. Informaţia poate părea surprinzătoare, în condiţiile în care vârsta planetei noastre este estimată la 4,5 miliarde de ani, transmite joi Live Science, potrivit Agerpres.

Terra este ca un tort format din multiple straturi suprapuse - o crustă solidă, o manta fierbinte şi vâscoasă, şi nucleul, format dintr-o parte exterioară lichidă şi una interioară solidă. Acest nucleu interior solid creşte încet, pe măsură ce fierul topit din partea exterioară a nucleului se răceşte şi se cristalizează. Procesul contribuie la alimentarea mişcării de rotaţie a nucleului exterior lichid, care la rândul său produce câmpul magnetic ce înconjoară Pământul şi protejează întreaga biosferă de efectele nocive ale unei cantităţi mari de radiaţii solare şi cosmice.

Cu alte cuvinte, nucleul intern, solid, al Terrei este un element extrem de important al întregului ansamblu, însă nu se ştiu foarte multe lucruri despre istoria acestei "bile" din fier cu diametrul de 2.442 de kilometri. Estimările cu privire la vârsta sa au variat de la 500 de milioane de ani până la peste 4 miliarde de ani, adică aproape la fel de vechi ca însuşi Pământul.

De această dată, cercetătorii au presat o bucată minusculă de fier între două diamante şi au proiectat raze laser asupra sa pentru a ajunge la o nouă estimare conform căreia vârsta nucleului interior terestru este cuprinsă între 1 miliard şi 1,3 miliarde de ani - perioadă ce coincide cu o creştere puternică a intensităţii câmpului magnetic terestru.

"Pământul este unic în Sistemul Solar prin faptul că are un câmp magnetic şi că este o planetă vie", susţine coordonatorul acestui studiu, Jung-Fu Lin, geolog la Universitatea Texas din Austin. "Rezultatele noastre pot fi folosite pentru a determina de ce alte planete din Sistemul Solar nu au câmpuri magnetice".

Câmpul magnetic terestru este alimentat de un "geodinam" - dinamica nucleului exterior bogat în fier transformă întreaga planetă într-un uriaş electromagnet. Geodinamul este responsabil de existenţa polilor magnetici şi de scutul magnetic care ne protejează de radiaţiile cosmice şi de cele solare. În absenţa sa, aceste particule ar distruge încet, dar sigur atmosfera terestră.

Parţial, mişcarea nucleului interior este alimentată de căldură - sau energie termică. Pe măsură ce nucleul terestru se răceşte gradual, se cristalizează dinspre interior spre exterior. Acest proces de cristalizare eliberează energie care la rândul ei alimentează mai departe mişcarea nucleului exterior în lichid (topit). Această energie eliberată de procesul de cristalizare (solidificare) este sursa de energie compoziţională a geodinamului, conform lui Lin.

În cadrul experimentului pe care l-a coordonat, Lin a dorit să folosească dovezi empirice pentru a calcula energia provenită de la fiecare dintre aceste surse. Cunoaşterea volumului de energie permite estimarea vârstei nucleului intern.

Pentru a reuşi acest lucru, cercetătorii au recreat condiţiile din nucleu la o scară redusă. Ei au încălzit o bucată minusculă de fier cu grosimea de 6 microni (de dimensiunea unei celule roşii din sânge) până la temperatura de 2.727 de grade Celsius şi au simulat presiunea enormă din centrul Pământului, presând bucata de fier între două diamante. Apoi au măsurat conductivitatea bucăţii de fier în aceste condiţii.

Măsurarea conductivităţii le-a permis cercetătorilor să calculeze ritmul de răcire al nucleului ce contribuie la menţinerea activă a geodinamului. Ei au descoperit că geodinamul a atras aproximativ 10 terrawaţi de energie de la nucleul răcit - puţin peste o cincime din nivelul de energie termică pe care Pământul o pierde în spaţiu de la suprafaţă (46 de terrawaţi).

Odată ce au calculat cantitatea de energie pierdută, cercetătorii au putut calcula vârsta nucleului interior al planetei. Cunoaşterea ratei de pierdere a căldurii le-a permis cercetătorilor să calculeze de cât timp a fost nevoie pentru a ajunge la o masă solidă de dimensiunea nucleului intern solid, dintr-un "ocean" interior de fier topit.

Rezultatul obţinut, de 1 miliard - 1,3 miliarde de ani, arată că nucleul Pământului este relativ tânăr. Există şi estimări mai reduse, aşa cum a fost cea publicată în 2016 de revista Nature, care susţinea că vârsta nucleului interior ar fi de 700 de milioane de ani. Această estimare din 2016 a fost realizată printr-o metodă similară cu cea folosită de Jung-Fu Lin, însă pentru a obţine noua estimare s-au folosit instrumente mai performante pentru a atinge nivelul de temperatură şi presiune generate în nucleu.

În plus, analiza unor roci magnetice străvechi a dezvăluit faptul că a existat o intensificare a câmpului magnetic terestru într-o perioadă cuprinsă între acum 1 miliard şi 1,5 miliarde de ani, conform unui studiu publicat în 2015 tot de Nature. Noile rezultate se aliniază perfect cu aceste dovezi, pentru că această cristalizare a nucleului interior a oferit un "boost" câmpului magnetic, mai explică Lin.

Există încă întrebări cu privire la modul în care se deplasează căldura în jurul nucleului terestru. Spre deosebire de bucata de fier folosită în experiment, nucleul Pământului nu este format doar din acest metal - el conţine şi alte elemente mai uşoare, cum sunt carbonul, hidrogenul, oxigenul, siliciul şi sulful. Însă proporţia acestor elemente mai uşoare nu este cunoscută şi din acest motiv este dificil de speculat cum modifică ele conductivitatea nucleului intern. Acesta este noul subiect de cercetare ales de Lin şi de echipa sa.

"Încercăm să înţelegem modul în care aceste elemente uşoare modifică proprietăţile de conductivitate termică ale fierului în condiţiile de presiune şi de temperatură din centrul Pământului", a mai susţinut Lin.

Editor: B.P.

Partenerii noștri
Confidenţialitatea ta este importantă pentru noi. Vrem să fim transparenţi și să îţi oferim posibilitatea să accepţi cookie-urile în funcţie de preferinţele tale.
De ce cookie-uri? Le utilizăm pentru a optimiza funcţionalitatea site-ului web, a îmbunătăţi experienţa de navigare, a se integra cu reţele de socializare şi a afişa reclame relevante pentru interesele tale. Prin clic pe butonul "DA, ACCEPT" accepţi utilizarea modulelor cookie. Îţi poţi totodată schimba preferinţele privind modulele cookie.
Da, accept
Modific setările
Alegerea dumneavoastră privind modulele cookie de pe acest site
Aceste cookies sunt strict necesare pentru funcţionarea site-ului și nu necesită acordul vizitatorilor site-ului, fiind activate automat.
- Afișarea secţiunilor site-ului - Reţinerea preferinţelor personale (inclusiv în ceea ce privește cookie-urile) - Reţinerea datelor de logare (cu excepţia logării printr-o platformă terţă, vezi mai jos) - Dacă este cazul, reţinerea coșului de cumpărături și reţinerea progresului unei comenzi
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
RCS&RDS S.A. digi24.ro Vezi politica de confidenţialitate
cmp_level, prv_level, m2digi24ro, stickyCookie
Studiu de Audienţă și Trafic Internet (prin CXENSE) brat.ro
cX_S, cX_P, cX_T
Google IDE google.com Vezi politica de confidenţialitate
IDE
Vă rugăm să alegeţi care dintre fişierele cookie de mai jos doriţi să fie utilizate în ce vă priveşte.
Aceste module cookie ne permit să analizăm modul de folosire a paginii web, putând astfel să ne adaptăm necesității userului prin îmbunătățirea permanentă a website-ului nostru.
- Analiza traficului pe site: câţi vizitatori, din ce arie geografică, de pe ce terminal, cu ce browser, etc, ne vizitează - A/B testing pentru optimizarea layoutului site-ului - Analiza perioadei de timp petrecute de fiecare vizitator pe paginile noastre web - Solicitarea de feedback despre anumite părţi ale site-ului
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
Google Analytics google.com Vezi politica de confidenţialitate
_ga, _gid, _gat, AMP_TOKEN, _gac_<property-id>, __utma, __utm, __utmb, __utmc, __utmz, __utmv
Aceste module cookie vă permit să vă conectaţi la reţelele de socializare preferate și să interacţionaţi cu alţi utilizatori.
- Interacţiuni social media (like & share) - Posibilitatea de a te loga în cont folosind o platformă terţă (Facebook, Google, etc) - Rularea conţinutului din platforme terţe (youtube, soundcloud, etc)
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
Facebook facebook.com Vezi politica de confidenţialitate
a11y, act, csm, P, presence, s, x-referer, xs, dpr, datr, fr, c_user
Youtube youtube.com Vezi politica de confidenţialitate
GED_PLAYLIST_ACTIVITY,APISID, GEUP, HSID, LOGIN_INFO, NID, PREF, SAPISID, SID, SSID, SIDCC, T9S2P.resume, VISITOR_INFO1_LIVE, YSC, dkv, s_gl, wide
Twitter twitter.com Vezi politica de confidenţialitate
_twitter_sess, auth_token, lang, twid, eu_cn, personalization_id, syndication_guest_id, tfw_exp
Instagram instagram.com Vezi politica de confidenţialitate
csrftoken, ds_user_id, ig_did, ig_cb, mcd, mid, rur, shbid, shbts, urlgen
Aceste module cookie sunt folosite de noi și alte entităţi pentru a vă oferi publicitate relevantă intereselor dumneavoastră, atât în cadrul site-ului nostru, cât și în afara acestuia.
- Oferirea de publicitate în site adaptată concluziilor pe care le tragem despre tine în funcţie de istoricul navigării tale în site și, în unele cazuri, în funcţie de profilul pe care îl creăm despre tine. Facem acest lucru pentru a menţine site-ul profitabil, în așa fel încât să nu percepem o taxă de accesare a site-ului de la cei care îl vizitează. - Chiar dacă astfel de module cookie nu sunt utilizate, te rugăm să reţii că ţi se vor afişa reclame pe site-ul nostru, dar acestea nu vor fi adaptate intereselor tale. Aceste reclame pot să fie adaptate în funcţie de conţinutul paginii.
Companie Domeniu Politica de confidenţialitate
CXENSE cxense.com Vezi politica de confidenţialitate
gcks, gckp, _cX_segmentInfo, cx_profile_timeout, cx_profile_data
Google DFP google.com Vezi politica de confidenţialitate
__gads, id, NID, SID, ANID, IDE, DSID, FLC, AID, TAID, exchange_uid, uid, _ssum, test_cookie, 1P_JAR, APISID, evid_0046, evid_0046-synced
Trimite
Vezi politica de confidențialitate