Sněžení železa na Merkuru. Kredit: Ludovic Huguet/NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington.

V hlubinách Země, doslova pod našima nohama, se dějí věci, které se naprosto vymykají každodenní zkušenosti. Není se čemu divit, je to velice extrémní a pro nás zcela cizí prostředí. Vědci například předpokládají, že na zemské vnitřní jádro sněží železo, i když je to na první pohled bizarní představa, protože zemské jádro i plášť jsou velice žhavé. Jak se ale říká, železo není voda.

O zemských hlubinách máme nějaké informace v podstatě jen díky seismickým vlnám, které procházejí naší planetou při zemětřeseních. Z výzkumu seismických vln před časem vyplynulo, jak jsme na OSLU psali v roce 2019, že mezi vnitřním a vnějším jádrem se vyskytují jisté anomálie, které lze vysvětlit krystalizací železa poblíž hranice s pláštěm, odkud pak toto železo putuje na vnitřní jádro. Jako když v temné noci tiše padají sněhové vločky.

Ludovic Huguet. Kredit: L. Huguet.

Ludovic Huguet z francouzské Université Grenoble Alpes a dalších institucí se svými kolegy uskutečnil pozoruhodný laboratorní experiment, který napodobil vznik a proudění železných „vloček“ v zemském nitru. Pikantní ovšem je, že žhavé železo v tomto případě nahradila nám mnohem srozumitelnější voda v nádrži se spodním ochlazováním. Na dně nádrže se přitom nacházela vrstva slané vody, která bránila přichycování krystalů ledu.

Logo, Kredit: Université Grenoble Alpes.

Badatelé pozorovali, že když se spodní vrstva vody dost ochladí, vznikají tam krystaly ledu. Poté stoupají vzhůru a v teplejší horní vrstvě vody zase roztají. Při tomto procesu se zahřívá spodní vrstva vody a po nějaké době dojde k dočasnému zastavení tvorby krystalů. V důsledku toho se zastaví ohřívání spodní vrstvy a brzy opět vznikají nové krystaly. Huguet a spol. zjistili, že tento cyklus trval asi 23,3 minuty.

Podle nich to ve vnitřku planet funguje podobně, jen pochopitelně v ohromném měřítku. Vzniká při tom proudění roztaveného železa, což má, na rozdíl od vody, zajímavé „vedlejší účinky.“ Protože železo je magnetické. Mohlo by docházet k tomu, že se magnetické pole dotyčného objektu periodicky zesiluje a zeslabuje, přičemž by i mohlo úplně mizet.

K tomu je nutné podotknout, že u Země to takhle nefunguje. Magnetické pole naší planety je silné a sněžení železa ho nejspíš zase tak moc neovlivní. U těles se slabším magnetickým polem, jako je dejme tomu Merkur nebo Jupiterův měsíc Ganymedes. Bylo by zajímavé to důkladně prostudovat. Planetární vědci mají o čem přemýšlet.

Video: Iron snow raining in Earth's core, scientists say - TomoNews

Literatura

New Atlas 2. 1. 2024.

Geophysical Research Letters online 19. 12. 2023.