Čelik hrđa vodom i zrakom na površini Zemlje, ali što je s duboko u unutrašnjosti Zemlje?
Legura željeza i ugljika reagirala je s vodom pod visokim tlakom i visokim temperaturnim uvjetima koji su povezani s dubokim Zemljinim omotačem u ćeliji dijamantnog nakovnja.
Zemljina je jezgra najveće skladište ugljika na Zemlji—otprilike 90% je zakopano tamo. Znanstvenici su pokazali da oceanska kora koja se nalazi na vrhu tektonskih ploča i pada u unutrašnjost, subdukcijom, sadrži vodene minerale i ponekad se može spustiti sve do granice jezgre i plašta.
Temperatura na granici jezgre i plašta je najmanje dva puta toplija od lave i dovoljno visoka da se voda može osloboditi iz vodenih minerala. Stoga bi se na granici Zemljine jezgre i plašta mogla dogoditi kemijska reakcija slična hrđanju čelika.
Byeongkwan Ko, nedavno doktorirao na Državnom sveučilištu Arizona, a njegovi suradnici objavili su svoja otkrića o granici jezgre i plašta u časopisu Geophysical Research Letters.
Proveli su pokuse u Advanced Photon Sourceu u Nacionalnom laboratoriju Argonne, gdje su komprimirali slitinu željezo-ugljik i vodu na tlak i temperaturu očekivane na granici Zemljine jezgre i plašta, topeći slitinu željezo-ugljik.
Istraživači su otkrili da voda i metal reagiraju i stvaraju željezne okside i željezne hidrokside, baš kao što se događa s hrđanjem na Zemljinoj površini. Međutim, otkrili su da za uvjete na granici jezgre i plašta ugljik izlazi iz tekuće legure željeza i metala i oblikuje dijamant.
“Temperatura na granici između silikatnog omotača i metalne jezgre na dubini od 3000 km doseže otprilike 3870°C, što je dovoljno visoko da većina minerala izgubi H2O zarobljen u njihovim atomskim strukturama”, rekao je Dan Shim, profesor na ASU-ovoj školi za Istraživanje Zemlje i svemira.
“U stvari, temperatura je dovoljno visoka da bi se neki minerali trebali rastopiti u takvim uvjetima.”
S.K., foto: pixabay
