Žemės paslėptosios vertybės: kelionė nuo branduolio iki paviršiaus

Paslėptos Žemės turtų paieškos: nuo branduolio iki paviršiaus

Giliai po mūsų kojomis, daug giliau nei bet kuris pasaulio šachtas, slypi vienas didžiausių Žemės brangiųjų metalų rezervuarų. Naujausi tyrimai, paskelbti žurnale Nature, atskleidžia nepaprastą reiškinį: Žemės išlydytas branduolys palaipsniui išskiria auksą ir kitus retuosius metalus į mantiją, taip keisdamas mūsų supratimą apie planetos geochemiją ir vidinius procesus.

Mokslinis kontekstas: aukso telkinių paslaptys

Auksas laikomas retu metalu, tačiau būtent Žemės geologija, o ne tikras jo trūkumas, lemia šio metalo neprieinamumą. Didžioji dalis Žemės aukso ir kitų vertingų elementų, įskaitant platinos grupės metalus, yra susikoncentravę giliai metaliniame planetos branduolyje, paslėptame šimtus kilometrų po paviršiumi. Mantija – masyvus Žemės sluoksnis, užimantis apie 84% planetos tūrio – veikia kaip tvirta užtvara tarp branduolio ir viršutinių sluoksnių, kuriuose žmonija gali išgauti šiuos metalus kasybos būdu.

Ilgą laiką mokslininkai manė, kad po ankstyvosios Žemės formavimosi branduolys buvo beveik visiškai atskirtas nuo mantijos ir plutos. Tačiau nauji tyrimai šią nuomonę keičia, įrodydami, kad tarp branduolio ir mantijos egzistuoja nuolatinis, nors ir nežymus, medžiagų mainų procesas.

Reikšmingas atradimas: aukso ir rutenio kelias nuo branduolio

Novatoriškame tyrime, vadovaujamame dr. Nils Messling ir Getingeno universiteto mokslininkų komandos, taikyti pažangūs analitiniai metodai siekiant aptikti izotopinius pėdsakus Havajų vulkaninėse uolienose. Tyrėjai aptiko reto platinos grupės metalo rutenio (Ru) pėdsakus, kurių izotopiniai požymiai skyrėsi nuo mantijos rūšims būdingų.

Analizuodami izotopinius „pirštų atspaudus“, mokslininkai padarė išvadą, kad šie metalai greičiausiai kilę iš branduolio, perėję per branduolio ir mantijos ribą karštųjų mantijos stulpų – pliumų – pagalba. Tokie pliumai formuoja vulkanines salas, tarp jų ir Havajus.

„Kai gavome pirmuosius rezultatus, supratome, kad tiesiogine prasme aptikome auksą,“ spaudos pranešime sakė dr. Messling. „Mūsų duomenys patvirtino, kad medžiaga iš branduolio, įskaitant auksą ir kitus brangiuosius metalus, patenka į viršutinę Žemės mantiją.“ Modernūs matavimo metodai pirmą kartą leido atskirti itin menkus skirtumus tarp branduolio ir mantijos kilmės rutenio, kas anksčiau buvo laikoma neįmanoma.

Poveikis plokščių tektonikai ir planetos raidai

Tyrimo rezultatai ne tik atskleidžia netikėtą brangiųjų metalų judėjimo kelią, bet ir pagrindžia esamas geologines teorijas. Jie sustiprina hipotezę, kad tokios salos kaip Havajai susiformuoja kylant išlydytų medžiagų pliumams nuo branduolio ir mantijos ribos. Bendraautorius Matthias Willbold pabrėžė platesnę reikšmę: „Mūsų atradimai rodo, kad Žemės branduolys nėra taip izoliuotas, kaip manyta anksčiau, ir dabar galime įrodyti, kad milžiniški kiekiai superišlydytos mantijos medžiagos – šimtai kvadrilijonų tonų – kyla nuo branduolio-mantijos ribos iki planetos paviršiaus.“

Ateities perspektyvos ir tolesni tyrimai

Nors mokslininkai jau aptiko aukso ir rutenio judėjimo iš branduolio ženklus, lieka neatsakytų klausimų apie šių procesų laiką ir eigą. Kaip pažymėjo dr. Messling, „Dar reikia nustatyti, ar šie reiškiniai veikia ir šiuo metu, ir ar jie vyko praeityje. Mūsų atradimai atveria visiškai naują požiūrį į vidinius planetos dinamikos raidos procesus.“

Tolesni tyrimai galėtų atskleisti daugiau apie vidinius Žemės mechanizmus, kitų elementų judėjimą bei tai, kaip šie procesai nulėmė rūdos telkinių susidarymą ir planetos paviršiaus evoliuciją geologinėje istorijoje.

Išvada

Faktas, kad Žemės branduolys aktyviai išskiria auksą ir kitus brangiuosius metalus į mantiją, reiškia svarbų pokytį mūsų planetologijos supratime. Šis tyrimas apšviečia nuolatinį mainų procesą tarp Žemės vidinių sluoksnių, padeda geriau suprasti vertingiausių išteklių kilmę ir atskleidžia nepaprastą planetos vidaus dinamiką – galingą žemės variklį, formuojantį ne tik planetos paviršių, bet ir jos istoriją.