iPon Cikkek

Aprócska nap tombol a talpunk alatt

Dátum | 2013. 04. 28.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Egy többek közt részecskegyorsítókat, röntgensugarakat, magas intenzitású lézereket, gyémántokat és vasatomokat felvonultató kutatás eredményei szerint a Föld magja ezer Celsius fokkal melegebb, mint eddig gondolták. A belső mag 6000 fokos hőmérséklete azt jelenti, hogy bolygónk legmélye forróbb, mint Nap felszíne. Ez az új információ pedig komoly kihatással lehet a geofizika, a szeizmológia és a geodinamika területére, illetve minden más, bolygónk szerkezetével foglalkozó tudományágra is. Kívülről befelé haladva a Föld legkülső rétege a tektonikai lemezekből álló kéreg, ezt követi a köpeny, amely a szilárd felső köpenyre és a részben szilárd alsó köpenyre különíthető el. Legbelül található a szintén két részre osztható mag. A külső mag folyékony halmazállapotú, feltehetően nagyobb részt vas és nikkel alkotja, és az itteni anyagáramlások felelősek a Föld mágneses terének kialakításáért. A szintén vas és nikkel anyagú belső mag az óriási nyomás miatt hőmérséklete ellenére szilárd marad. Bolygónk átlagos sugara 6373 kilométer, ebből körülbelül 35 kilométert tesz ki a kéreg, amelynek vastagsága azonban nagyon tág határok között mozog: az óceáni kőzetlemezek vastagsága helyenként csak 6–7 kilométer, a szárazföldi részeken a kéreg viszont néhol eléri a 70 kilométeres vastagságot is. A köpeny 2855 kilométer, a külső mag 2300 kilométer vastag, a belső mag sugara pedig nagyjából 1220 kilométer. Az ember által valaha létrehozott legmélyebb furatot a Kola-félszigeten hozták létre. A szovjet kutatók által kezdeményezett mélyfúrás célja az volt, hogy 15 ezer méteres mélységig elérve átfúrják a kéreg és a köpeny határát. A munkát 1970. május 24-én kezdték meg, és 1989-ben érték el a 12 261 méteres mélységet. Úgy számoltak, hogy még 1990-ben elérik a 13 kilométert, 1993-ra pedig a tervezett 15 ezer métert. A hőmérséklet azonban sokkal gyorsabban kezdett emelkedni a vártnál, az előzőleg becsült 100 °C helyett 12 kilométeren már 180 °C értékre emelkedett, amit egyre nehezebben bírtak az eszközök. Néhány további hasztalannak bizonyuló folytatási kísérlet után végül 1992-ben állították le hivatalosan a projektet.

A helyzet tehát az, hogy a gyakorlatilag semmiféle közvetlen információval nem rendelkezünk azzal kapcsolatban, hogy mi folyik a bolygónk kérge alatt. Amit az eddigiek során kiderítettünk a köpenyről és a magról, azt a földrengéshullámok terjedésének vizsgálatából tudjuk, illetve azokból a „mintákból”, amelyekkel a Föld belsőbb rétegei időről időre megörvendeztetnek bennünket, elsődlegesen vulkáni magma formájában. Arra, hogy magunk végezzünk méréseket, és gyűjtsünk be mintákat a köpenyből, a jelenlegi technológiai feltételek mellett nincs lehetőség, és az sem kizárt, hogy soha nem is lesz. A Kola-félszigeten végzetthez hasonló mélyfúrási kísérletek újra és újra kudarcba fulladnak. Az óceáni kőzetlemezek átfúrása elméletben ugyan egyszerűbb feladatnak tűnik, hiszen ezek jóval kevésbé vastagok, a hatalmas víztömeg alatti fúrásnak azonban szintén megvannak a saját nehézségei. És persze az is hozzátartozik a történethez, hogy a tudományos érdeklődésen kívül sok más haszna pillanatnyilag nem látszik egy ilyen kísérletnek, így nem is kap annyi támogatást, mintha mondjuk olajat tartalmazna a kéreg. Ez esetben már biztosan számtalan különféle javaslattal rendelkeznénk arra vonatkozóan, hogyan lehet 500 °C fölötti hőmérsékletű környezetben fúrni. Az előzőekből már kiderülhetett, hogy a belső mag hőmérsékletének meghatározására sem állnak a rendelkezésre közvetlen módszerek, marad tehát a közvetett megfigyelés, illetve a laboratóriumi kísérletek, amelyek során a magban hasonló hőmérsékleti és nyomásviszonyokat igyekeznek reprodukálni a szakértők. Egy francia kutatócsoport is ez utóbbit módszerhez nyúlt. A dolog legnehezebb része a belső magra nehezedő intenzív nyomás létrehozása, amit jelenleg 330 GPa-ra becsülnek a szakértők, vagyis a normál légköri nyomás több mint 3 milliószorosát kell megteremteni. Ehhez egy úgynevezett gyémánt nyomáscellát (DAC) használtak, ami gyakorlatilag annyit jelent, hogy két precízen kimunkált szintetikus gyémánthegy közé szorítottak egy apró vasmintát, és 200 GPa-ig terjedő nyomásnak tették ki azt. A vasat aztán lézerrel hevíteni kezdték, és röntgendiffrakcióval vizsgálták, hogyan változik annak halmazállapota az extrém körülmények hatására. Az ilyen módon begyűjtött adatok alapján végül megbecsülték, hogyan viselkedhet az anyag 330 GPa nyomáson, vagyis a Föld belső magjával egyező körülmények között. A számítások szerint belső mag határán a hőmérséklet 5957 ± 500 °C körül alakul, a mag belsejében pedig még ennél is nagyobb lehet a forróság.
És hogy miért fontos mindez? A bolygó pillanatnyi állapotára nyilvánvalóan nem lesz semmiféle hatással, hogy a kutatók kiderítették, a mag forróbb a korábban gondoltnál. Az ezer Celsius fokos eltérés azonban komoly változásokat jelenthet a szeizmológusok és geofizikusok által létrehozott modellekben, vagyis mindabban, amit a Földről, mint komplex égitestről eddig kikövetkeztettünk. Ahogy arról már korábban szó esett, a laborkísérleteken túl időnként kézzel foghatóbb módok is nyílnak bolygónk belső természetének és múltjának vizsgálatára, csak legyen türelme kivárni a kutatónak, amíg a Föld mélye vulkáni magma formájában mintákat juttat a felszínre. Bolygónk ugyanis nagy újrafelhasználó, a szubdukciós zónákban a köpenybe alábukó lemezek anyaga idővel újra a felszínre kerülhet. Egy ilyen alámerülést követően azonban egy nemrég megjelent kutatás eredményei szerint több mint kétmilliárd évig is eltarthat, amíg az egykori kéreg anyaga újra felbukkan egy vulkanikus térségben. A Bostoni Egyetem kutatói pár millió éve felszínre került vulkanikus kőzeteket vizsgáltak a Csendes-óceán déli részén, és a mintákban sikerült nyomára akadniuk a Föld fiatalabb kori kérgének is. A szakértők elmondása szerint ez az eddigi legmeggyőzőbb bizonyíték a kőzetlemezek lassú körforgására. A vulkanikus kőzetek analízise megmutatta, hogy a köpeny anyagának vegyi és izotópos összetétele jelentős eltéréseket mutat, attól függően, hogy éppen honnan származik a minta. A szakértők már korábban is feltételezték, hogy ennek hátterében az állhat, hogy az alábukó kőzetlemezek anyaga keveredik a köpeny anyagával. Mivel ez a keveredés nem egyenletes, a köpeny egyes részeinek összetétele igen változatos lehet. A mostanit megelőző kutatások során számítógépes modellek segítségével igyekeztek megsaccolni, hogy ez a fajta anyagkörforgás milyen sebességgel mehet végbe, tényleges bizonyíték azonban mindeddig nem nagyon akad a folyamat létezésére.

A kutatás vezetője, Rita Cabral kollégái segítségével Mangaia szigetéről gyűjtött be olyan kőzetmintákat, amelyek nagyjából 20 millió éve kerültek felszínre. A kőzet külső rétegei már jelentős mértékben elkoptak, belsejében azonban olivin kristályokba zárva megőrződött a kitörés előtti anyagösszetétel. A szakértők ezt elemezték, és úgy találták, hogy a mintákban jelentősen alacsonyabb a kén 33-as tömegszámú izotópjának mennyisége, mint a kéregben általában, holott ezt az egyéb aránya nem indokolja. Cabral elmondása szerint ennek hátterében az állhat, hogy a felszínre tört magmában olyan egykori kéreganyag található, amely még a fotoszintetizáló organizmusok elterjedése előtt, tehát nagyjából 2,45 milliárd éve borította a Földet. A tektonikai körforgáson kívül a kutatás azt is megmutatta, hogy a köpenybe alábukó kéreganyag nagyon sokáig viszonylagosan épségben marad, tehát nem oldódik fel a mélyebb rétegek anyagában, hiszen a kevés kén−33-at tartalmazó kőzetek is nagyrészt egyben maradtak az eltelt évmilliárdok ellenére. Cabral szerint a köpeny egyes részei valóságos tektonikai temetők lehetnek, ahol különböző korú lemeztöredékek vándorolnak ide-oda, amíg aztán egy forrópont közelébe kerülve újra a felszínre nem kerülnek. Érdekes kérdéseket vet fel az a tény is, hogy ezek szerint 2,45 milliárd évvel ezelőtt már létezett valamiféle maihoz hasonló lemezvándorlás. Egyes kutatók ezzel sokáig vitatkoztak, mondván, hogy a bolygó még túlságosan fiatal és forró volt ahhoz, hogy felszíni rétegei a köpenybe bukjanak. Az új eredmények azonban meglehetősen valószínűvé teszik, hogy már ebben a kora időszakban is vándorló lemezekből állt a kéreg. Az azonban, hogy pontosan mikortól is beszélhetünk lemeztektonikáról, és hogyan nézett ki bolygónk ezt megelőzően, továbbra is megoldatlan problémát és állandó vitatémát jelent bolygónk kutatói számára.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

28. Runciter
2013.04.28. 10:58
nyugton kéne maradni, mielőtt még felb*sszuk Cthulhuékat...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
27. HeverAdam
2013.04.28. 11:08
Nem baj majd a Mentol Bogyó megment minket hacsak nem avatkozik be Megmondó Kapitány
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
26. jozsefm
2013.04.28. 11:32
Saccolás ,becslés feltételezés, de keveset tudunk valójában!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
25. Antos
2013.04.28. 11:34
Érdekes, hogy az ember saját testéről és bolygójáról szinte semmit nem tud, de azért azt megmondják, hogy tízezer fényévnyire milyen bolygók keringenek egy csillag körül és az összetételüket.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
24. benczeb90
2013.04.28. 12:15
A cím alapján azt hittem, hogy igazolták a hollow Earth elméletet
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
23. Simba
2013.04.28. 12:24
Nem tudunk mindent, és valószinűleg a nagy kérdésekre sosem fogunk tudni válaszolni. Ez a szép a tudományban. Mindig vannak kérdések, és elméletek.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
22. jozsefm Simba
2013.04.28. 12:40
Sajnos sokszor a leghétköznapibb kérdésekre se tudjuk a választ!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
21. axe
2013.04.28. 13:36
Itt a lényeg

hogy a tudományos érdeklődésen kívül sok más haszna pillanatnyilag nem látszik egy ilyen kísérletnek, így nem is kap annyi támogatást, mintha mondjuk olajat tartalmazna a kéreg. Ez esetben már biztosan számtalan különféle javaslattal rendelkeznénk arra vonatkozóan, hogyan lehet 500 °C fölötti hőmérsékletű környezetben fúrni.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
20. Ronan
2013.04.28. 13:49
Inkább szerintem meg kellene valahogy ezt lesni nem meséket gyártani.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
19. Szefmester
2013.04.28. 14:28
Mondjuk azt pár helyi emberkének hogy rézkábelek, meg némi drágakő van elásva jóóóóóóó mélyen, meg adni nekik némi szerszámot, meg ottfelejteni a közelben a kaját.. kiássák.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
18. myckie2
2013.04.28. 16:03
ocsabi ami erősen csípi a nyelvet.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
17. freyr
2013.04.28. 16:56
A címből azt hittem magfúzió nyomaira bukkantak, az fejre állította volna a barna törpékről (meg úgy általában a csillagokról és más égitestekről) kialakult nézeteket.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
16. Yoshileon
2013.04.29. 00:08
ocsabi
nem inkább egy szuperintelligens árnyalata?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
15. _DiEGO_
2013.04.29. 13:02
Cím alapján egész másra mertem gondolni , de semmi gond , látom nem vagyok/vagyunk egyedül És mindenkinek van saját véleménye és olyan amilyen - ez mindenkinek szuverén joga , csak azzal ne sértsen senkit.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
14. nextman
2013.04.29. 14:21
Vernenek igaza volt?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
13. btomi1980
2013.04.30. 10:42
Ha föld belsejében egy nap van, akkor mikor robban fel? Hamarabb, mint a naprendszert irányító Plútó törpebolygó? Ilyen és ilyen kérdésekre keressük a választ! Pfff....
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
12. Narval
2013.04.30. 17:53
btomi1980: "A belső mag 6000 fokos hőmérséklete azt jelenti, hogy bolygónk legmélye forróbb, mint Nap felszíne." Nincsen nap a Föld belsejében...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
11. ZeeroCool1...
2013.04.30. 22:00
"Érdekes, hogy az ember saját testéről és bolygójáról szinte semmit nem tud, de azért azt megmondják, hogy tízezer fényévnyire milyen bolygók keringenek egy csillag körül és az összetételüket."

Ahha ja igen ez igaz. De ugye azt vagod hogy nem mindenkit izgat a sajtat teste ugye??
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. ZeeroCool1...
2013.04.30. 22:01
* sajat
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. btomi1980
2013.05.02. 09:27
Narval: Mivel támasztod alá azt, hogy nincs nap a föld belsejében? Láttad? Volt valaki ott? Több féle nap is létezik, mint, ahogy több féle ember!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. kiskoller
2013.05.02. 10:08
Mert annak hogy valami napnak minősül-e, csak az az egy kritériuma, hogy milyen forró a felszíne... Olyan apróságok, mint fúzió, anyag összetétel, saját fény, stb lényegtelenek..
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. I.Jozsef83
2013.05.02. 18:30
Mi is az a nap ? hmmm valamikor réges régen ...
egy fényesen izzó , világító és meleget sugárzó valami ott fent az elérhetetlen magasban ... és néha eltűnt , máskor meg újból előjött - ezt elkezdte figyelni egy értelmesebb kétlábú ...
had ne folytassam ... jah és valaki elnevezte NAP -nak, hogy miről mi által az a megnevezése ami , tessék kutakodni ...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. nyerek01
2013.05.03. 09:21
Csillag: Olyan objektum mely belsejében beindult a magfúzió.
(A Föld belsejében nincs Nap (ami csillag))
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. kiskoller I.Joz...
2013.05.03. 10:20
Azóta előrehaladt az emberiség civilizációja, feltalálta a fizikát, matematikát, csillagászatot. Ha már egy tudományos cikkhez írunk kommenteket hadd használjuk legalább a közneylvben is elterjedt tudományos fogalmakat.

És igen, nyerek01-nek igaza van.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. czibu
2013.05.05. 16:35
Akkor hiába ásom azt a k***a lyukat, soha se érek kínába.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. nyiri
2013.05.05. 18:33
Kicsit bővebben a fúrásról:

http://en.wikipedia.org/wiki/Kola_Superdeep_Borehole
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. 5hR3kY
2013.05.10. 22:12
czibu: Temesd be vazze! Már fél Kína itt van az országban!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. kibedy
2013.05.27. 20:03
Hát ez egy marhaság. Feltételezések csak. Hasztalannak is tűnik egyelőre.
A mágnesességre sem hallottam még épkézláb magyarázatot, mivel a mágneses fém x celsius fok felett nem mágneses már.
Meg hogy gyémánttal vasat nyomkodtak. Ami kicsiben működik, az nagyban nem feltétlen, ilyen a kémia és a fizika is. Ez nem angol kutatási anyag volt?
Czibu: Ezek szerint a mi házunkban ásol a pincében? A földszinti lakásban már kínai lakik nálunk. :-)
Amúgy a cikkek mindig jók és érdekesek, gratulálok a szerkesztőknek! :-)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!