Sciencemag.cz
Doporučujeme
Asi 2 900 km pod povrchem se nachází hranice mezi zemským pláštěm a jádrem. Teplota zde téměř skokově směrem dolů roste asi o 1 000 stupňů. Nový výzkum ukazuje, že těžší izotopy železa migrují na této hranici spíše směrem vzhůru a lehčí naopak. Horniny na spodku pláště se v důsledku toho obohacují o tyto těžší izotopy. (Poznámka: Obecně je více železa v polotekutém vnějším jádru než ve spodním plášti, kde převládá spíše „kamení“ – křemičitanové horniny.)
Podle autorů studie je lepší pochopení procesů, které se odehrávají na hranici pláště a jádra, důležité hned z několika důvodů. Umožní lepší interpretaci seizmických dat ze spodního pláště i lepší modelování přenosu tepla mezi povrchem Země a oblastmi pod ním. Také by se tímto způsobem mohla vysvětlit jedna záhada – proč se složení izotopů železa v horninách z pláště liší od složení železa v uhlíkatých meteoritech (chodritech), o nichž předpokládáme, že se vytvořily v době formování Sluneční soustavy. V horninách z pláště je více těžších izotopů, což odpovídá popsanému procesu. Dokonce je možné, že celý mechanismus stojí i za neobvyklým složením izotopů železa v případě některých sopečných vyvřelin až na povrchu (konkrétně v Polynésii, Samoa, Havaj…); šlo by tak vlastně o materiál částečně pocházející až z jádra.
Nové výsledky jsou založeny na studiu pohybu různých izotopů železa v teplotních gradientech za vysoké teploty a tlaku.
Charles E. Lesher et al, Iron isotope fractionation at the core–mantle boundary by thermodiffusion, Nature Geoscience (2020). DOI: 10.1038/s41561-020-0560-y
Zdroj: University of California, Davies/Phys.org a další
Poznámka PH: Analogicky si představme, že bychom železo destilovali. Nahoru proti gravitaci/tlaku by přednostně unikaly lehčí izotopy. Není tedy vlastně zvláštní, že rozvrstvení atomů železa v Zemi nefunguje naopak?
