63492 WiZ& 27

ZIEMIA PO ZDERZENIU, KTÓRE DOPROWADZIŁO DO POWSTANIA KSIĘŻYCA

b

Żelazo przenika do jądra Ziemi

Częściowo

zestalony

płaszcz

D'

a. Zarodek innej planety uderza w prawie uformowaną Ziemię

b. Wokol Ziemi powstaje dysk magmy, a żelazo z pl.i- ■'    >

przenika do środka Ziemi, zasilając jej płynne jądr<>

sześcian z atomem w środku

Jaką postać przyjmują kryształy żelaza, które wypełniają jądro wewnętrzne? Naukowcy próbują to wywnioskować głównie na podstawie teoretycznych obliczeń. Niełatwo jest o jednoznaczne konkluzje, choć przeważa pogląd, że żelazo w jądrze krystalizuje pod postacią sześciobocznych słupów. Jednak w lutym tego roku grupa badaczy pod kierunkiem Anatolija Belonoszko z Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie opublikowała zaskakujące wyniki komputerowej symulacji wędrówki fal sejsmicznych przechodzących przez różne formy kryształów. Wskazują one, że w skrajnie wysokich temperaturach panujących blisko środka Ziemi atomy żelaza mogą tworzyć sześciany    ^ ’

z dodatkowym atomem w środku kostki (jak    '^||||

na rysunku). Kryształy te są tak ustawione f w jądrze, że jedna z ich przekątnych jest t A zwykle równoległa do osi ziemskiej.

Dlatego właśnie fale sejsmiczne pokonują jądro nieco szybciej w kierunku północ-południe, niż w pozostałych kierunkach. Część badaczy uważa, że jądro wewnętrzne ma tak jednolicie uporządkowaną budowę wewnętrzną, że w gruncie rzeczy jest jednym olbrzymim

monokryształem (co nie znaczy, że    _

ograniczonym płaskimi ścianami).

Illinois (USA) - autor innego słynnego odkryda. W roku 1996 wspólnie z Paulem Richardsem (obaj pracowali wtedy na Columbia University w Nowym Jorku) stwierdzili, że jądro wewnętrzne Ziemi wiruje szybciej niż pozostałe warstwy globu. Była to jedna z pierwszych praca wyraźnie wskazujących, że w środku planety znajduje się obiekt, który - można rzec - żyje własnym żydem. Song i Richards obliczali, że w ciągu około 400 lat jądro wewnętrzne wykonuje o jeden pełny obrót więcej niż reszta planety. Spekulowali też, że odpowiadają za to „kopniaki” prądu elektrycznego wzbudzanego przez pole magne-^ tyczne powstające w jądrze zewnętrznym. Kilka miesięcy później ukazała się praca Dziewońskiego i jego doktoranta Wei-Jia Su zawierająca podobne konkluzje, choć druga dwójka oceniała, że jądro wewnętrzne obraca się 3-4 razy szybciej, niż twierdził pierwszy tandem.

Trwającą wiele lat debatę na ten temat zakończył, przynajmniej na razie, artykuł Songa i Richardsa w 2005 roku. Na podstawie nowej analizy kolejnych trzęsień doszli oni do przekonania, że stałe jądro potrzebuje około 1000 lat, aby wyprzedzić resztę Ziemi o jeden pełny obrót. Nie jest zatem aż tak ekspresowe, jak sądzono, choć istnieje również i taka możliwość, że jego prędkość kątowa zmienia się od czasu do czasu, lecz kiedy

już do tego dochodzi, odbywa się to szybko. Krystaliczne jądro to najbardziej aktywna warstwa Ziemi. Żadna inna nie jest zdolna do takich szybkich zmian - mówi Xiaodong Song, niekryjący fascynacji tym zagadkowym obiektem. Nic dziwnego, że zabrał się też za zweryfikowanie hipotezy „trzeciego jądra”. Wyniki kilkuletnich analiz przedstawił w marcu tego roku. W pracy na łamach „Earth and Planetary Science Letters” wspiera pogląd Dziewońskiego, choć twierdzi, że zmiana anizotropii następuje dopiero 600 km od środka Ziemi. Trzecie jądro byłoby zatem znacznie większe, niż proponował nasz badacz.

Prawdziwe odkrywanie środka Ziemi dopiero się jednak zaczyna. Debata z pewnością nabierze kolorów, gdy w końcu spełnią się marzenia badaczy i powstanie globalna sieć sejsmometrów. Brak odpowiednio dużej elektronicznej bazy danych o trzęsieniach to dziś główna bolączka badaczy ziemskiego jądra (wiele takich informacji z wcześniejszych dziesięcioleci, zapisanych na rolkach papieru i źle przechowywanych, zwyczajnie się zmarnowało). Song uważa jednak, że obowiązujący obecnie model budowy Ziemi zostanie już wkrótce zmieniony i uszczegółowiony. Przez długie lata byliśmy jak ślepcy dotykający różnych części ciała słonia, lecz mający o nim blade pojęcie. Nareszcie zaczynamy zdawać sobie sprawę, jak on naprawdę wygląda - tłumaczy.    ■

•3 ANDRZEJ HOŁDYS jest redaktorem „Wiedzy i Żyda".

Newsweek

PHILIP BALL

MASA

KRYTYCZNA

Bestseller popularnonaukowy ostatnich miesięcy

Masa krytyczna to fascynująca i jednocześnie bardzo rzetelna opowieść o fizyce społecznej.    „Polityka”

Warto poświęcić tej książce kilka wieczorów.

Edwin Bendyk, „Świat Nauki" Udany mariaż pisania o sprawach skomplikowanych i przystępności. Mnóstwo wątków, mnóstwo historii. Marcin Rotkiewicz, TOK FM Fascynująca książka, wszechstronna, urzekająca i imponująco przystępna.

„Naturę”

Fizyka znów staje się pociągająca.    , llandy Fair"

Olśniewająco bogata w fakty książka. Obiecuję, będziecie zdumieni. kucają    Bill Bryson

merlin.pl

zobacz więcej na ■■msignis www.insignis.pl ■■■■■media

PHILIP BALL

Lekarz diabła

PRAWDZIWA HISTORIA PORYWAI^CA BARDZIf) NIŻ FIKCJA

Znakomita rzecz o Paracelsusie. Edwin Bendyk, „Świat Nauki* Gdyby dziś powstał film o Paracelsusie, zostałby nakręcony na podstawie tej książki. „Independent"

POLECAJĄ wiedza iźyoe ^