Nova studija otkrila je kako je temperatura blizu sredi\u0161ta Zemlje oko 6000 stupnjeva, \u0161to je za 1000 stupnjeva vi\u0161e nego \u0161to je to pokazao prethodni eksperiment proveden prije 20 godina. Ovi rezultati potvrdili su geofizi\u010dki model prema kojem razlika u temperaturi izme\u0111u krute jezgre i pla\u0161ta iznad nje mora biti najmanje 1500 stupnjeva kako bi Zemlja imala magnetsko polje. Osim toga, znanstvenici su otkrili i za\u0161to je prethodni eksperiment pokazivao manju temperaturu u sredi\u0161tu Zemlje.<\/p>\n
Studija je objavljena u travanjskom izdanju \u010dasopisa Nature<\/em>.<\/p>\n Ovo istra\u017eivanje proveo je tim vo\u0111en Agnes Dewaele iz Francuske organizacije za tehnolo\u0161ka istra\u017eivanja (CEA).<\/p>\n Zemljina se jezgra sastoji od sfere rastaljenog \u017eeljeza na temperaturi vi\u0161oj od 4000 \u00b0C pri tlaku od 1.3 milijuna standardne atmosfere (atm). U ovim uvjetima \u017eeljezo je teku\u0107e poput vode u oceanima. U samom sredi\u0161tu Zemlje, temperatura je jo\u0161 vi\u0161a zbog \u010dega je \u017eeljezo u krutom stanju. <\/p>\n Analizom seizmi\u010dkih valova koji prolaze kroz Zemlju otkriveno je koliko je debela teku\u0107a i tvrda jezgra, pa \u010dak i koliko se tlak pove\u0107ava s dubinom. Ipak, ovi valovi ne govore nam ni\u0161ta o temperaturi koja ima veliki utjecaj na kretanje materijala u teku\u0107oj jezgri i krutom omota\u010du iznad nje. Razlika u temperaturi izme\u0111u omota\u010da i jezgre glavni je pokreta\u010d termalnih kretnji koji zajedno s rotacijom Zemlje djeluju kao dinamo koji pokre\u0107e Zemljino magnetsko polje. Ovo novo otkri\u0107e o temperaturi u unutra\u0161njosti Zemlje podupire i geofizi\u010dki model koji obja\u0161njava formiranje i aktivnost tzv. vru\u0107ih to\u010daka na Zemlji, poput vulkana na Havajima ili otoku La Reunion.<\/p>\n Kako bi dobili to\u010dan uvid u temperaturu unutra\u0161njosti Zemlje, znanstvenici su analizirali to\u010dku taljenja \u017eeljeza na razli\u010ditim tlakovima. Koristili su dijamantni nakovanj kako bi zgusnuli male uzorke \u017eeljeza tlakom od nekoliko milijuna standardne atmosfere, a nakon toga su ih laserom zagrijali na temperaturu od 5000 stupnjeva.\u201dPostupak je bio vrlo slo\u017een jer se uzorak \u017eeljeza morao termalno izolirati i nije smio kemijski reagirati s okolinom. \u010cak ako uzorak i dosegne temperaturu i tlak kakav je u sredi\u0161tu Zemlje, takvi uvjeti odr\u017eat \u0107e se tek nekoliko sekundi. U tom razdoblju te\u0161ko je procijeniti ho\u0107e li se \u017eeljezo po\u010deti taliti ili \u0107e ostati u krutom stanju\u201d, rekla je Dewaele.<\/p>\n Potom su na red do\u0161le X zrake. \u201cRazvili smo novu tehniku koja pomo\u0107u snopova X zraka iz sinkrotrona mo\u017ee otkriti je li uzorak u krutom ili teku\u0107em stanju ili je tek djelomi\u010dno rastaljen – taj se proces naziva difrakcija\u201d, rekao je Mohamed Mezouar iz ESRF-a.<\/p>\n U eksperimentu su znanstvenici postavili tali\u0161te \u017eeljeza na 4.800 stupnjeva, a tlak je bio 2.2 milijuna standardne atmosfere, a zatim su pomo\u0107u ekstrapolacijske metode otkrili da \u0107e na granici krute i teku\u0107e jezgre na tlaku od 3.3 milijuna standardne atmosfere temperatura biti 6.000 stupnjeva (+\/- 500 stupnjeva).<\/p>\n Znanstvenici tako\u0111er smatraju da mogu objasniti za\u0161to je 1993. godine Reinhard Boehler smatrao da je temperatura u sredi\u0161tu Zemlje ni\u017ea za 1000 stupnjeva \u2013 na temperaturi od 2400 stupnjeva, na povr\u0161ini uzoraka \u017eeljeza se javlja efekt rekristalizacije \u0161to mijenja kristalnu strukturu krutog \u017eeljeza. U eksperimentu provedenom prije 20 godina kori\u0161tena je opti\u010dka tehnika pomo\u0107u koje se procjenjivalo je li uzorak u krutom ili rastaljenom stanju, a vrlo je vjerojatno da je Boehler nastalu rekristalizaciju protuma\u010dio kao taljenje.<\/p>\n \u201cPonosni \u0161to je na\u0161 eksperiment potvrdio zasad najbolju teoriju o prijenosu topline iz Zemljine jezgre i pokretanju magnetskog polja planeta. Nadam se da \u0107emo u bliskoj budu\u0107nosti uz pomo\u0107 sinkrotrona mo\u0107i stvoriti i istra\u017eiti svaku tvar u Zemljinoj unutra\u0161njosti\u201d, zaklju\u010dila je Dewaele.<\/p>\n