Új réteget fedeztek fel a Föld magjában

Bolygónk külső magjában egy új zónát azonosított a Bristol Egyetem kutatócsoportja. A földmagot az eddigi ismeretek alapján két fő részre tagolták, a belső, illetve a külső magra. A Bristol Egyetem vizsgálatai alapján azonban a külső réteg nem teljesen homogén: a köpeny felé eső határán feltételezhető egy vékonyabb héj, amelynek a mágneses mezőhöz kapcsolódóan tulajdonítanak nagy jelentőséget.

A földmag anyagát főként vas és nikkel alkotja, emellett kisebb arányban előfordulnak könnyebb elemek is (főképp oxigén és kén). A belső mag (5150-6378 km mélységben) szilárd halmazállapotú, míg az ezt körbeölelő maghéj vagy külső mag (2890-5150 km mélységben) folyékony. A kutatók úgy gondolják, hogy eredetileg jóval nagyobb mennyiségben tartalmazott könnyű elemeket a mag belső régiója. Lehetséges, hogy most ezeket fedezték fel a külső mag és a köpeny határrégiójában koncentrálódva. A felfedezők szerint, ahogy a mag belső része kezdett szilárdulni, ezek a könnyű elemek elindultak felfelé, és most a mag legszélső rétegét alkotják.

A Föld belső szerkezetét földrengéshullámok segítségével térképezik fel. A kutatók ez esetben olyan szeizmikus hullámokat rögzítettek, melyek dél-amerikai és csendes-óceáni rengésekből indultak ki, majd átszelve a bolygó belsejét, keresztülhaladtak a földmagon is, végül japán és észak-európai műszerek detektálták őket. A földrengéshullámok sebességének változása (ugyanis a sebességük megváltozik eltérő sűrűségű anyagok határán) fedte fel az új réteget, melyben a mag többi részétől eltérően viszonylag nagyobb mennyiségben, több mint öt százalékban fordulnak elő a könnyű elemek. Természetesen nem éles elkülönülésről van szó, hanem átmenetekről, ilyen módon inkább a légköri "rétegekhez" lehetne hasonlítani az új zónát - mondja George Helffrich geológus. Mégis rendkívül fontos szerepe lehet a Föld mágneses terének kialakításában.

A mágneses mező, azaz magnetoszféra a Föld légkörének az ionoszféra (a légkör azon tartománya, amelyben az ionok és szabad elektronok olyan koncentrációban vannak jelen, amely jelentősen befolyásolja a rádióhullámok terjedését) fölötti, legkülső része. Külső határát a napszéllel való kölcsönhatás alakítja. A napszél mágneses térre kifejtett nyomása miatt a mágneses tér a Nap felőli oldalon összenyomódik (10 földsugár), az ellentétes oldalon viszont megnyúlik (100 földsugár).

A legelfogadottabb elmélet szerint a mágneses teret a Föld forgása és belső hője által mozgásban tartott olvadt külső mag anyagának áramlása alakítja ki. A külső mag fémtartalma következtében elektromosan vezető folyadékként viselkedik, és kölcsönhatásba lép a már eleve jelen lévő mágneses mezővel. Ezáltal elektromos áram indukálódik, amely maga is mágnesességet ébreszt, a folyamat tehát egy öngerjesztéses dinamóhoz hasonlítható.

A mágneses tér létezésnek, valamint becslések alapján mintegy 3 milliárd éves működésének ténye még magában hordoz néhány megválaszolatlan kérdést. A kutatók állítják, hogy ezzel az új felfedezéssel közelebb kerülhetünk a teljes megoldáshoz. Elképzelésük szerint a könnyű elemek kifelé áramlása a belső magból olyan energiát szabadított fel, amelynek köszönhetően elindulhatott a folyékony külső mag anyagának forgó mozgása, lehetővé téve ezzel a Földet védelmező magnetoszféra kialakulását.