Jądro Ziemi się starzeje. Naukowcy szacują, kiedy skończy się "paliwo"

Jądro Ziemi napędza tektonikę oraz chroni nas planetę przed promieniowaniem słonecznym, więc jest niezbędne do życia. Trwają badania, które pozwolą ustalić, jak długo jeszcze jądro będzie w stanie pracować.

Eksperci uważają, że jądro Ziemi jest gorętsze niż powierzchnia Słońca, a jego temperatura wynosi ponad 10 tys. stopni Celsjusza. Napędzanie ruchu płyt tektonicznych Ziemi i zasilanie jej pola magnetycznego wymaga ogromnej ilości energii, która pochodzi właśnie z jądra planety. 

Naukowcy są pewni, że to powoduje jego stygnięcie, ale wciąż szukają odpowiedzi na pytanie, jak długo rdzeń Ziemi pozostanie gorący na tyle, by utrzymać życie na Ziemi. Zespół badaczy z University of Maryland twierdzi, że w przeciągu najbliższych czterech lat poda dokładną datę. 

Ziemia, od początku swojego istnienia znacznie się ochłodziła. Badaczom udało się ustalić, że ciepło wypływa z wnętrza Ziemi w kosmos z szybkością ok. 44 × 1012 W, ale nie wiedzą, ile ciepła było pierwotnie w jądrze planety. 

Poza pierwotną energią ogrzewającą planetę materiały radioaktywne występujące w dużych ilościach głęboko pod powierzchnią Ziemi również ogrzewają ją w wyniku rozpadu. Naukowcy nie są pewni, jak wiele energii Ziemia oddaje w kosmos z tej pierwotnej, a ile tej z powstałej w wyniku rozpadu radioaktywnych pierwiastków. 

Obecnie wiele modeli naukowych pozwala oszacować, ile "paliwa" pozostało do napędzania Ziemi. Wyniki są jednak bardzo różne, co utrudnia wyciągnięcie ostatecznego wniosku. W tej chwili nie wiadomo, ile pozostaje pierwotnej i radioaktywnej energii.

Bez względu jednak na źródło, naukowcy szacują, że do całkowitego ochłodzenia Ziemi pozostało jeszcze ok. 91 mld lat. To bardzo dużo, zwłaszcza że, szacunki mówią o tym, że Słońce wypadli się znacznie szybciej - za ok. 5 mld lat. 

- Jestem jednym z tych naukowców, którzy stworzyli kompozycyjny model Ziemi i przewidzieli ilość "paliwa" Ziemi - powiedział William McDonough, profesor geologii na Uniwersytecie Maryland - Jesteśmy na polu domysłów. Na tym etapie mojej kariery nie obchodzi mnie, czy mam rację, czy nie, po prostu chcę poznać odpowiedź.

Aby określić, ile paliwa pozostaje w jądrze Ziemi, naukowcy wykorzystują zaawansowane czujniki do wykrywania jednych z najmniejszych cząstek subatomowych znanych nauce - geoneutrina.

Cząsteczki geoneutrin to produkty uboczne powstające w wyniku reakcji jądrowych zachodzących w gwiazdach, supernowych, czarnych dziurach i reaktorach jądrowych wykonanych przez człowieka.

Jak się można domyślić, nie jest to łatwe zadanie. Ogromne detektory wielkości małego biurowca są umieszczone ponad 1 km poniżej ziemskiej skorupy. W trakcie pracy detektor może wykrywać antyneutrina, gdy zderzają się one z atomami wodoru wewnątrz aparatu. Po zderzeniu można wykryć dwa jasne błyski jednoznacznie zapowiadające zdarzenie.

Licząc liczbę zderzeń, naukowcy mogą określić liczbę atomów uranu i toru, które pozostają wewnątrz naszej planety. Niestety, detektory KamLAND w Japonii i Borexino we Włoszech wykrywają tylko ok. 16 zdarzeń rocznie, co czyni ten proces bardzo powolnym. 

Trzy nowe detektory, które zaczną pracę w 2021 roku, mogą przyspieszyć ten proces, ponieważ szacuje się, że będą w stanie wykryć do 500 tego typu zderzeń rocznie. Jeden z nich, JUNO z Chin będzie aż 20 razy większy niż wszystkie istniejące detektory. Dzięki temu zebrane przez niego dane mogą pomóc naukowcom bardziej konkretnie oszacować, kiedy jądro Ziemi się wychłodzi. 

Wybierz najlepsze sprzęty technologiczne tego roku i wygraj 5 tys. złotych! Wejdź na imperatory.wp.pl i zagłosuj