დედამიწის ბირთვი გამყარდა 1 მილიარდი წლის წინ. ახლა მეცნიერები ცდილობენ გაარკვიონ თუ ზუსტად რა პროცესებით და როგორ მოხდა ეს დედამიწის ისტორიაში ერთ-ერთი აღსანიშნავი და უმნიშვნელოვანესი მოვლენა. სრულიად მდნარი, ლავური დედამიწის შიგთავსი მილიარდი წლის წინ უბრალოდ სწრაფად გამყარდა და მყარ ბირთვად იქცა. ის სწრაფად კრისტალიზდა ტემპერატურის უცაბედი შემცირების გამო. შეიკუმშა, მიაღწია დიამეტრში 1220 კილომეტრს (760 მილს) და დღევანდლამდე ამ სახით მოვიდა. ხოლო დღეს მიიჩნევა რომ ნელ-ნელა ისევ იწყებს გაფართოებას.

ესაა სტანდარტული ისტორია, რომელიც დღემდე მიღებულია მეცნიერებაში იმის შესახებ, თუ როგორ ჩამოყალიბდა დედამიწის ბირთვი, მაგრამ აქ არაა გათვალისწინებული ერთი მნიშვნელოვანი ასპექტი. კერძოდ ის, თუ როგორ კრისტალიზდება მეტალი. მდნარი მეტალის გამყარებას ტემპერატურის სწრაფი ცვლილება ესაჭიროება, რაც უაღრესად რთულია წარმოიდგინო, თუ რას შეიძლება გამოეწვია დედამიწის ბირთვისკენ სიღრმეებში მოქმედი წნევის და ბუნებრივი პირობების გათვალისწინებით.

აქ უფრო უცნაური მეცნიერების განცხადებაა, რომ თუკი ამ დეტალს გავითვალისწინებთ, რომელსაც აქამდე რატომღაც ყურადღება არ ექცეოდა, მაშინ შესაძლოა ისიც კი ვთქვათ, რომ წესით დედამიწის ბირთვი მყარი სახით საერთოდ არ უნდა არსებობდეს.

პარადოქსი ჩვენი პლანეტის ცენტრში

"ყველანი, მათ შორის მეც, როგორც ჩანს ამ უმნიშვნელოვანეს საკითხს ყურადღებას არ ვაქცევდით" განაცხადა დედამიწის, გარემოსა და პლანეტოლოგიის პროფესორმა ოჰაიოს ქეისის უნივერსიტეტში სტივენ ჰაუკმა (Steven Hauck). "მეტალები არ კრისტალიზდება მყისიერად, თუკი არ არსებობს რაიმე გარეშე ფაქტორი, რაც ძალიან ამცირებს ენერგობარიერს." ქიმიაში ეს ფაქტორი ცნობილია, როგორც ნუკლეაციური (ანუ ბირთვის ჩამომყალიბებელი) ბარიერი. წერტილი, როდესაც ნაერთი შესამჩნევად იცვლის თავისი თერმოდინამიკის ფაზას. მაგალითად ჩვეულებრივი მტკნარი წყალი იყინება 0 გრადუს ცელსიუსზე. თუ სახლში ოდესმე გაგიკეთებიათ ყინულის კუბები, გეცოდინებათ რომ ზოგჯერ წყალსაც კი დიდი დრო სჭირდება, სანამ სრულად კრისტალიზდება. იმისთვის, რომ დააჩქაროთ გაყინვის პროცესი, გჭირდებათ, რომ მოათავსოთ წყალი გაცილებით დაბალი ტემპერატურის გარემოში (ამ პროცესს ჰქვია სუპერგაციება) ან ჩააგდოთ მასში უკვე კრისტალიზებული ყინულის ნატეხი, რომ შემცირდეს გაყინვის დრო. "სუპერგაყინვა" ადვილადაა შესაძლებელი, როდესაც ვსაუბრობთ სახლის პირობებში წყალზე, მაგრამ დედამიწის უზარმაზარი, ადუღებული ბირთვი სულ სხვა საქმეა.

დედამიწის ბირთვი სწრაფად უნდა გაციებულიყო დუღილის ტემპერატურაზე კიდევ 726 გრადუსი ცელსიუსით (1000 გრადუსი კელვინით) დაბლა, რომ მომხდარიყო მყისიერი გამყარება სრულიად თხევადი მდგომარეობიდან. და ეს ძალიან დიდი მასშტაბის გაციებაა, მით უმეტეს თუ გავითვალისწინებთ იმ შეხედულებას სამეცნიერო აკადემიებში, რომ დედამიწის ბირთვი თავისი არსებობის 5 მილიარდი წლის განმავლობაში, ყოველ მილიარდ წელიწადში მხოლოდ 100 გრადუსი კელვინით ცივდება. ამ მოდელის გათვალისწინებით მაშინ დედამიწის მყარი ბირთვი საერთოდ არ უნდა არსებობდეს, ვინაიდან ამგვარი მასშტაბით მისი გაციება არ უნდა მომხდარიყო. არადა ფაქტია, რომ არსებობს. როგორც ჩანს, მდნარი ბირთვის ნუკლეაციურმა ბარიერმა სულ სხვა გზით დაიწია, მაგრამ როგორ?

ჟურნალ "Earth and planetary science letters"-ში გამოქვეყნდა ამ პრობლემის თეორიული გადაწყვეტის მოდელი. შესაძლოა რომ თვითნაბადი, მყარი მეტალის უზარმაზარი შენადნობი მოწყდა მანტიას და ჩავარდა გავარვარებულ, თხევად ბირთვში. ზუსტად ისე როგორც ყინულის კუბს ვაგდებთ თხევად წყალში რომ მისი გაყინვა დავაჩქაროთ. ამგვარი შემთხვევა დაწევდა ნუკლეაციურ ბარიერს იმდენად, რომ გამოიწვევდა მის მყისიერ კრისტალიზაციას, თუმცა ამ შემთხვევაში ეს უნდა ყოფილიყო მართლაც გასაოცრად დიდი მეტალი, იმისთვის რომ წარმატებით "ემუშავა". "იმისთვის, რომ მანტიიდან მოწყვეტის შემდეგ მდნარი შიგთავისისკენ ვარდნისას თავადაც არ გალღობილიყო, მეტალის ეს ნაჭერი მინიმუმ უნდა ყოფილიყო 10 კილომეტრის რადიუსის. ეს დაახლოებით იმდენივეა, რაც კუნძულ მანჰეტენის სიგრძივი რადიუსი." განაცხადა პროფესორმა ვან ორმანმა.

პროფესორმა ჰაუკმა კი განაცხადა, რომ მეცნიერთა შორის ამაზე სერიოზული კვლევა და ჰიპოთეზების და თეორიების გაცვლა-გამოცვლა მიმდინარეობს, ხოლო საბოლოოდ ეს ყველაფერი გაირკვევა მაშინ, თუ მოხდება ზემოთაღწერილი მოვლენის რაიმე კვალის აღმოჩენა მანტიაში. "ეს იმდენად დიდი მოვლენა იყო, რომ აუცილებლად დატოვებდა რაიმე შესამჩნევ კვალს. ამ მხრივ დიდი იმედით შევყურებთ მომავლის სეისმურ კვლევებს."

წყარო: livescience

ავტორი: თორნიკე ფხალაძე