Nepaprastai karštas ir smarkiai suspaustas Žemės branduolys yra dar atšiauresnis nei manė mokslininkai, rodo tyrimas.

Anot jo, išoriniame branduolyje deguonis nėra plačiai paplitęs. Šis atradimas turi didelės svarbos mokslininkams bandant suprasti laikotarpį, kai telkiantis dulkėms ir medžiagai formavosi Žemė, praneša ouramazingplanet.com.

Žemės branduolio sudėtį vis dar gaubia paslaptis. Dar pernai mokslininkai nustatė, kad jis turi dar vieną sluoksnį. Tyrėjai žino, kad skystas išorinis branduolys susideda daugiausiai iš geležies, tačiau manoma, kad ten yra ir nedideli kitų elementų kiekiai.

Deguonis yra plačiausiai paplitęs elementas planetoje, taigi nėra neprotinga tikėtis, kad deguonis gali būti vienas branduolyje vyraujančių „lengvųjų elementų“. Tačiau taip nėra, parodė tyrimas.

Kompiuteriniai modeliai prognozavo, kad tarp lengvųjų elementų bus siera, deguonis, silicis, anglis ir vandenilis. Tyrimą atlikusi Carnegie instituto geofizinės laboratorijos komanda sutrumpino Žemės išoriniame branduolyje galinčių būti lengvųjų elementų sąrašą.

Keliaujant vis giliau į Žemę, didėja slėgis ir karštis. Dėl to medžiagos elgiasi kitaip nei paviršiuje. Žemės centre yra skystas išorinis branduolys ir kietas vidinis branduolys. Manoma, kad lengvieji elementai vaidina svarbų vaidmenį sukeliant skysto išorinio branduolio konvekciją, kuri generuoja Žemės magnetinį lauką.

Apie kai kurias branduolio savybes mokslininkams žinių suteikia seisminiai stebėjimai. Jie suteikė žinių apie kitokį branduolį sudarančių medžiagų pobūdį. Tačiau iki šiol buvo sudėtinga šias savybes išmatuoti laboratorijoje, geležies lydinyje, kur spaudimas ir temperatūra būtų kaip Žemės branduolyje.

„Tiesiogiai iš branduolio mėginių paimti negalime, taigi apie jį žinių turime gauti naudodami patobulintus laborantinius eksperimentus, kurie derinami su modeliavimu ir seisminiais duomenimis“, – teigė mokslininkų komandos narys Yingwei Fei.

Didelio greičio susidūrimai gali sukurti smūgines bangas, kurios tuo pat metu pakelia medžiagose slėgį ir temperatūrą ir priverčia medžiagas lydytis esant panašiam slėgiui kaip ir išoriniame branduolyje.

Mokslininkai smūginių bangų eksperimentus atliko naudodami branduolio medžiagas, geležies, sieros ir deguonies mišinius. Pasiekus jų skystą būseną, tyrėjai matavo medžiagų tankį ir pro jas keliaujančio garso greitį esant sąlygoms, tiesiogiai palyginamoms su esančiomis skystame išoriniame branduolyje.

Savo duomenis palyginę su stebėjimais, mokslininkai padarė išvadą, kad deguonis negali būti svarbus elementas, sudarantis Žemės išorinį branduolį, nes eksperimentai su daug deguonies turinčiomis medžiagomis nesutampa su geofiziniais stebėjimais.

„Tyrimas atskleidė veiksmingą būdą iššifruoti lengvuosius elementus branduolyje. Tolesni tyrimai turėtų dėmesį sutelki į elementų, tokių kaip silicis, buvimą išoriniame branduolyje“, – teigė Y. Fei.