Zinātnieki atklājuši Zemes kodolā paslēptu zelta rezervuāru

Jauns pētījums liecina, ka zelts un citi dārgmetāli no Zemes kodola noplūst augšējos slāņos, galu galā nonākot virspusē, veidojoties vulkāniskām salām, piemēram, Havaju salās, raksta CNN.

Šī teorija izriet no trīs gadus ilgas Havaju salu bazalta iežu analīzes, kas sākotnēji veidojās no magmas jeb izkusušu iežu strūklām, kas paceļas no okeāna dibena. Norādes smago metālu veidā, kas atrodamas vulkāniskajos iežos, varētu apstiprināt ģeologu sen paustās aizdomas, ka Zemes izkusušais kodols nav izolēts, bet, iespējams, ieplūst akmeņainajā mantijā - slānī starp planētas plāno garozu un kodolu.

"Apmēram pirms 40 gadiem cilvēki pirmo reizi nāca klajā ar teoriju, ka varbūt kodols zaudē daļu materiāla mantijā, taču līdz šim iegūtie signāli bija patiešām neskaidri," sacīja Nilss Meslings, ģeoķīmiķis Getingenes universitātē Vācijā un 21. maijā žurnālā “Nature” publicētā ziņojuma vadošais autors. "Tagad, manuprāt, mums ir pirmie ļoti spēcīgie pierādījumi tam, ka daļa kodola patiešām nonāk mantijā."

Zinātnieki jau zināja, ka lielākā daļa zelta uz planētas - vairāk nekā 99,95%, saskaņā ar Meslinga datiem - atrodas paslēpta izkusušajā kodolā kopā ar citiem smagajiem elementiem, piemēram, platīnu. Zemes agrīnajā vēsturē, meteorītiem bombardējot vienam otru, šo dārgmetālu rezervuārs izveidojās, kad kodols veidojās pirms aptuveni 4,5 miljardiem gadu.

Taču šis pētījums liecina, ka vismaz niecīgs daudzums šī zelta ir nokļuvis virspusē, radot fascinējošu iespēju, ka, ja noplūde turpināsies, arvien vairāk šī dārgmetāla nākotnē varētu nokļūt no Zemes centra uz garozu.

"Mūsu atklājumi ne tikai parāda, ka Zemes kodols nav tik izolēts, kā iepriekš tika pieņemts. Tagad mēs varam arī pierādīt, ka milzīgi pārkarsēta mantijas materiāla apjomi - vairāki simti kvadriljonu metrisko tonnu iežu - rodas kodola un mantijas robežā un paceļas līdz Zemes virsmai, veidojot okeāna salas, piemēram, Havaju salas," paziņojumā sacīja pētījuma līdzautors Matiass Vilbolds, Getingenes universitātes profesors.

Lai atrastu pierādījumus par šo kodola un apvalka mijiedarbību, Meslings un viņa līdzautori ieguva dažus Havaju vulkānisko iežu paraugus.

“Dažus paraugus paņēma zemūdene no dziļūdens vulkāna, bet tie būtībā ir tikai ļoti parasta izskata bazalta ieži, ļoti necili, kādus varētu atrast jebkur Havaju salās,” viņš teica. “Mēs sākām ar puskilogramu iežu, sasmalcinājām to pulverī un pēc tam izkausējām kopā ar dažādām ķīmiskām vielām, lai iegūtu paraugu šķidrā veidā.”

No šī parauga komanda izdalīja visus platīna grupas elementus, tostarp pašu platīnu, kā arī mazāk zināmo rodiju, pallādiju, irīdiju, osmiju un rutēniju. Pēc tam zinātnieki koncentrējās uz rutēniju - sudrabpelēku metālu, kas Zemes garozā ir tikpat rets kā zelts.

“Mantijā gandrīz nav rutēnija,” sacīja Meslings. “Tas ir viens no retākajiem elementiem uz Zemes. Bet Zeme būtībā sastāv no meteorītiem, kas sadūrušies kopā, un meteorīti satur rutēniju, kas nonāca kodolā, kad kodols veidojās. Tātad mantijā gandrīz nav rutēnija un kodolā ir viss rutēnijs. Tas pats attiecas uz zeltu un platīnu.”

“Lielākā daļa zelta un citu dārgmetālu, piemēram, platīna, visticamāk, tika piegādāti masīvu meteorītu triecienu rezultātā Zemes veidošanās pēdējos posmos - procesā, kas pazīstams kā vēlīnā akrēcija,” sacīja Pedro Votertons, ģeoķīmijas docents Kopenhāgenas universitātē Dānijā, kurš pētījumā nepiedalījās.

Rutēnija izotopa klātbūtne bazalta paraugos norāda, ka vismaz daļa ieža ir veidojusies no materiāla, kas nācis no izkusušā metāliskā kodola.

Tas ir tāpēc, ka pastāv vienprātība, sacīja Meslings, ka materiāls, kas saplūda Zemes veidošanās agrīnajos posmos, meteorītu reģistrā vairs nepastāv. Viņš piebilda, ka izotopu paraksts karsto vulkānu, piemēram, Havaju salu vulkānu, iežos pilnībā atšķiras no jebkura cita zināma ieža vai meteorīta.

Citiem vārdiem sakot, Meslinga atrastais rutēnija izotops pirms miljardiem gadu bija ieslēgts kodolā, tāpēc izotopa atklāšana vulkāniskajos iežos mūsdienās liecina, ka tas nācis no kodola.

Kāda tam ir saistība ar zeltu? Meslings teica, ka tas ir ķīmiski līdzīgs rutēnijam, tāpēc, ja no kodola noplūst rutēnijs, tad no tā noplūst arī zelts līdzīgos daudzumos. Tomēr tas būtu "niecīgs" daudzums, un, pat ja zinātnieki vēlētos iegūt zeltu tieši no avota, kodola un apvalka robežas, tas atrodas daudz tālāk, nekā ar pašreizējām tehnoloģijām varētu izurbt. Patiesībā tas ir aptuveni 236 reizes dziļāks nekā dziļākais jebkad izurbtais urbums.