Vnitřní jádro uprostřed. Kredit: Kelvinsong / Wikimedia Commons.

Pod našima nohama se skrývá celý neznámý svět. V samotném středu planety se nachází vnitřní jádro, což je koule o poloměru asi 1 220 kilometrů. To představuje asi 20 procent celého poloměru Země nebo 70 procent poloměru Měsíce. Víme, že se do vnitřního jádra jen tak nepodíváme, nejspíš nikdy.

Můžeme si ale být jistí, že vnitřní jádro je divné. S jeho výzkumem jsme odkázáni na seismické vlny, které představují neocenitelný zdroj informací o hlubinách naší planety. Detailní analýzou těchto vln, které se v různých prostředích šíří různou rychlostí, můžeme zjistit leccos zajímavého, i když je to náročné.

Rychlosti šíření seismických vln Zemí. Kredit: Brews ohare / Wikimedia Commons.

Máme představu, že vnitřní jádro je tvořené železem a dalšími prvky. Již dříve se ukázalo, že vnitřní jádro je z pevné hmoty. Seismické vlny se ale vnitřním jádrem pohybují o něco pomaleji, než by procházely pevnou koulí ze železa. Z toho plyne, že tam zřejmě bude hmota v poněkud měkčí formě.

Tým čínských odborníků právě díky seismickým vlnám nedávno zjistil, že vnitřní jádro Země je ještě divnější, než jsme si mysleli. Simulovali nezměrné teploty a tlaky, které podle všeho panují ve středu planety a zjišťovali, jaké formy hmoty daného složení by tam mohly existovat. Nakonec dospěli k tomu, že jisté slitiny železa vytvářejí superionickou hmotu, která by mohla vysvětlit pozorované seismické vlny.

Seismogram. Kredit: Crickett / Wikimedia Commons.

V superionické slitině atomy železa vytvářejí pevnou mřížku, která zajišťuje hmotě tvar. Zároveň ale touto mřížkou doslova protékají atomy lehčích prvků, které slitina obsahuje, skoro jako kdyby šlo o nějakou kapalinu. Vzhledem k podmínkám, jaké panují ve vnitřním jádru, vychází v simulacích, že těmito lehčími prvky jsou především vodík, kyslík a uhlík.

Čínský tým spočítal, jak by měly seismické vlny procházet takovými superionickými slitinami a vyšlo jim, že to pěkně sedí na seismologická pozorování Země. Stejně tak tomuto modelu odpovídají další vlastnosti vnitřního jádra, o nichž víme. Jde o zajímavý nápad, ale jak to v podobných případech chodí, není jediný tohoto druhu. Před časem se objevily studie, které počítají s tím, že pomalejší průběh příslušných seismických vln může způsobovat železný sníh, který padá z vnějšího jádra na vnitřní. Bude to chtít víc seismických vln a víc analýz.

Literatura

New Atlas 10. 2. 2022.

Nature 602: 258–262.