Ameerika geoloogide sõnul ei saanud Maa sisemine tuum tekkida Maast 4,2 miljardit aastat sellisel kujul, nagu teadlased seda tänapäeval ette kujutavad, kuna füüsika seisukohast on see võimatu, selgub ajakirjas EPS Letters avaldatud artiklist.
„Kui noore Maa tuum koosnes täielikult puhtast, homogeensest vedelikust, siis sisemist tuuma ei tohiks põhimõtteliselt eksisteerida, kuna see aine ei saanud jahtuda temperatuurini, mille juures selle teke oli võimalik. Järelikult võib tuum sel juhul olla kompositsioonis heterogeenne ja tekib küsimus, kuidas see selliseks sai. See on paradoks, mille oleme avastanud,”ütleb James Van Orman Clevelandi (USA) Case Western Reserve Ülikoolist.
Kauges minevikus oli Maa tuum täiesti vedel ega koosnenud kahest ega kolmest kihist - nagu mõned geoloogid tänapäeval vihjavad - kihtidele - sisemine metallisüdamik ja ümbritsev raua ja kergemate elementide sula.
Selles olekus tuum jahtus kiiresti ja kaotas energia, mis viis selle poolt tekitatud magnetvälja nõrgenemiseni. Mõne aja pärast jõudis see protsess teatud kriitilisse punkti ja tuuma keskosa "külmutas", muutudes tahkeks metalliliseks tuumaks, millega kaasnes purunemine ja magnetvälja tugevuse kasv.
Selle ülemineku aeg on geoloogide jaoks äärmiselt oluline, kuna see võimaldab meil ligikaudselt hinnata, kui kiiresti Maa tuum tänapäeval jahtub ja kui kaua meie planeedi magnetiline kilp kestab, kaitstes meid kosmiliste kiirte toimimise eest ja Maa atmosfääri päikesetuule eest.
Nüüd, nagu märgib Van Orman, usub enamik teadlasi, et see juhtus Maa esimestel hetkedel tänu nähtusele, mida võib leida planeedi atmosfäärist või kiirtoidurestoranide soodaautomaatidest.
Füüsikud on juba ammu avastanud, et mõned vedelikud, sealhulgas vesi, püsivad vedelikuna temperatuuridel, mis on märgatavalt madalamad külmumistemperatuurist, kui nende sees pole lisandeid, mikroskoopilisi jääkristalle ega tugevat vibratsiooni. Kui seda on lihtne raputada või tolmukilmu kasta, siis külmub selline vedelik peaaegu kohe.
Midagi sarnast juhtus geoloogide sõnul umbes 4,2 miljardit aastat tagasi Maa tuumas, kui osa sellest äkki kristalliseerus. Van Orman ja tema kolleegid üritasid seda protsessi planeedi sisemuse arvutimudelite abil korrata.
Reklaamvideo:
Need arvutused näitasid ootamatult, et Maa sisemist südamikku ei tohiks olemas olla. Selgus, et selle kivimite kristalliseerumisprotsess erineb väga palju sellest, kuidas vesi ja muud ülejahutatud vedelikud käituvad - selleks on vaja tohutut temperatuuride erinevust, üle tuhande kelvini ja muljetavaldava suurusega „tolmukildu“, mille läbimõõt peaks olema umbes 20–45 kilomeetrit.
Selle tulemusel on kõige tõenäolisem kaks stsenaariumi - kas planeedi tuum peaks olema täielikult külmunud või pidi see siiski jääma täiesti vedelaks. Mõlemad ei vasta tegelikkusele, kuna Maal on tõepoolest sisemine tahke ja väline vedelik.
Teisisõnu - teadlastel pole sellele küsimusele veel vastust. Van Orman ja tema kolleegid soovitavad kõigil Maa geoloogidel mõelda, kuidas planeedi vahevöösse võiks moodustuda piisavalt suur raudaine "tükk" ja selle "süvikusse" vajuda, või leida mõni muu mehhanism, mis selgitaks, kuidas see kaheks osaks jaguneb.
