Hatalmas fánkszerű régiót találtak a Föld magjában

Egy furcsa, fánk alakú térséget talált két kutató a Föld mélyének vizsgálata során, egyikük, Hrvoje Tkalčić a Conversationön osztotta meg megfigyelésük eredményeit. Azzal nyit, hogy a bolygónk magja (a talpunk alatt mintegy 2890 kilométerrel) egy nagy folyékony fémmassza (ami a bolygótól független ütemben és irányban forog). Ezt a földrengések által keltett hullámok segítségével szokták vizsgálni, a hullámok visszaverődése alapján lehet kikalkulálni a mag alakját és szerkezetét.

Itt jön be a fánk, ugyanis egyik vizsgálatuk alkalmával Tkalčić és Xiaolong Ma az Egyenlítő alatt találtak egy ilyen alakú földmélyi régiót a külső magban. Ez pár száz kilométer vastag, a földrengéshullámok pedig 2 százalékkal lassabban verekedték át magukat rajta, mint normál esetben. A Science Advances folyóiratban publikált kutatási eredményeik szerint szilíciumot és oxigént, tehát könnyebb elemeket tartalmazhat ez a régió, és valamilyen szerepe lehet a mag áramlási folyamataiban. A mélyben található olvadt fémek keringése hozza létre a Föld mágneses mezejét.

Magyarázatként leírják, hogy a legtöbb kutató a földrengések keltette, a bolygót körbejáró szeizmikus hullámok erősebbjeit szokta vizsgálni, de az Ausztrál Nemzeti Egyetem kutatói a coda nevű, későbbi, gyengébb hullámokat nézték. Vizsgálták, a különböző szeizmikus detektorok milyen hasonló codákat mértek, e hasonlóságokat pedig elnevezték coda-korrelációs hullámmezőnek. Itt visszaverődő hullámok apró jeleit észlelték, majd kiszámították, ezeknek mennyi időbe telik átszelni a bolygót.

Ezután összevetették a hullámok terjedési sebességét a Föld különböző pontjain lévő detektorok által. Ebből kiderült, hogy a sarkoknál gyorsabban, az Egyenlítőnél lassabban terjednek. Így jöttek rá, hogy az Egyenlítő alatt lennie kell egy tórusznak, egy fánk alakú régiónak, ahol lassabban terjednek a hullámok. Ezt a régiót a két kutató szerint korábban nem észlelték a szeizmológusok. Arra jutott ugyanis a szakma, hogy a külső mag körül mindenhol lassulnak a hullámok.

Már csak az a kérdés maradt, a folyamatosan áramló, többek közt szilíciumot, oxigént, ként, hidrogént és szenet tartalmazó külső magnál miért jött létre ez a fánkszerű rész. A kutatók szerint itt magasabb lehet a könnyebb elemek aránya, amik a belső magból szabadulhatnak fel. Ezek felhajtóereje nagyobb hőáramlást hoz létre e térségben. Ráadásul a külső magban észak-déli irányban zajló örvények, áramlások alakulnak ki a Föld forgása és a szilárd belső mag hatása miatt. Ez az örvénylés egyfajta „geodinamót” hoz létre, ami fenntartja a Föld mágneses mezejét, ez pedig védi a Földet a napszéltől és a káros sugárzástól.