Vilma, Ünige, Csaba2020. december 05., szombat
Föld

Mindennapi tudomány – Utazás a Föld középpontjába

2008.09.16.Admin
National Geographic Magyarország

A talpunk alatti világnak még a felszínét is alig kezdte megkarcolni az emberiség. Odalent a bolygó több mint 99% a továbbra is felfedezetlen. Lássunk a „tudomány mai állását”!

A Föld középpontja több mint 6300 kilométerrel alattunk rejlik. Ez Chicago és London távolsága, és a hasonlatnál maradva, még a külvárosból sem jutottunk ki. A barlangászok alig lépték át a másfél kilométert, a világ legmélyebb aranybányája Dél Afrikában négy kilométerre hatol a föld mélyére, ahol a lenti forró sziklák 54 fokos perzselő hőséget teremtenek. A valaha készített legmélyebb furat pedig az oroszországi Kola-félszigeten 12 kilométer mélyre hatol. Ám még ez a legmélyebb furat is aprócska tűszúrás csupán a bolygó bőrén.

A National Geographic Channel ismeretterjesztő filmjében említett hasonlattal élve segít felfogni a valódi méreteket, ha elképzelünk egy 3000 méter magasról kiejtett követ. Egy perc alatt földet ér. Ám képzeljük el, hogy egy alagutat fúrtunk, egészen a Föld magjáig! A Föld olyan hatalmas, hogy a képzeletbeli zuhanás a közepéig 32 órán át folytatódna. A képzeletbeli lyukba zuhanva a kő 3 és fél perc alatt a valaha készített legmélyebb furatnál is mélyebbre kerülne.

Hogyan kutassuk?

A földrengések valóban jó kínálnak a föld alatti világ megismerésére. A szeizmométerek, mint lefelé irányított kamerák figyelik bolygónkat, csakhogy nem a látványt, hanem a túloldalán bekövetkező földrengések lökéshullámait rögzítik. A hullámok a szeizmológusoknak azokról az anyagokról árulkodnak, amelyeken keresztülhaladtak. A szeizmológiának köszönhetően a kutatóknak már részletes képük van a talpunk alatti világról. Látják a különböző rétegeket és tudják, hogy mi szilárd és mi folyékony.

A vulkáni kőzetek is a mélyről tanúskodnak. De milyen mélyről indul a forró anyag? A vulkanológusok két iskolára oszlanak. Vannak, akik szerint a láva a köpeny aljáról megtett hosszú utazás végén tör a felszínre, mások szerint a köpeny tetejéről származik.
Az első elmélet szerint lent, a mag és a köpeny határán a magból kiszökő hő felmelegíti a köpeny anyagát, amelynek csökken a sűrűsége. Ez az anyag egy héliummal töltött léggömbhöz hasonlóan emelkedik fel a köpenyen keresztül.
Egy másik elképzelés azt mondja, hogy a Hawaiin és Izlandon látható láva nem a köpeny aljáról felszálló hő következménye, hanem a tetejéről szabadul fel, a kéreg repedése miatti nyomáscsökkenés következtében.
Az első elmélet szerint az Izlandon vagy Hawaiion gyűjtött kőzetminták bepillantást nyújtanak a Föld közepén mélyén zajló folyamatokba. Az utóbbi szerint viszont ezek a kőzetek semmit sem árulnak el, mert a Föld sekély rétegéből származnak.

Egy forradalmi, bár elég brutális ötlet szerint jó volna egy repedést indítani a Földben. Ehhez egy 7 es erősségű földrengésével azonos energia kellene. Ő nukleáris robbanófejeket javasol. Mintegy száz Eiffel toronyhoz elegendő olvadt vasat öntene a repedésbe. Benne szonda gyűjtené az adatokat a környezetről, amiket energia hullámok útján közvetítene a felszínre.

Gömbhéjas szerkezet

A Föld olyan, mint egy hagyma. Több különböző gömbhéj alkotja:
A kéreg egy néhányszor tíz kilométeres, vékony kőzetréteg.
A köpeny a Föld belsejének legnagyobb része, gyurmaszerű anyagból álló, csaknem 2900 kilométer vastag réteg.
A mag a köpeny alatt körülbelül akkora, mint a Hold, és két részből áll. A folyékony fém alkotta külső, és a szilárd fémből álló belső magból.

A 2900 kilométer vastag köpeny szilárd, de lágy, gyurma szerű módon. A legújabb szeizmikus vizsgálatok kimutatták, hogy egyfajta föld alatti hegység húzódhat a mag és a köpeny határán, ami sokkal nagyobb, mint bármi a felszínen. Ezek az alakzatok kontinens méretűek. Bár a szeizmológusok észlelik őket, senki sem érti valódi szerepüket a bolygó működésében.

A külső mag olvadt vas és nikkel folyékony rétege. Egy vasöntöde kitűnően illusztrálja, hogy milyen lehet. Szabadon ömlik a több mint ezer fokos folyékony fém. Bár több ezer kilométeres mélységben van, a kutatók képesek tanulmányozni a külső magot, az általa keltett láthatatlan erőtéren keresztül. Az érvényes elmélet szerint ugyanis a külső mag a Föld mágneses generátora, ugyanis a magon belül folyékony fém sok milliárdszor trillió tonnája kering szüntelenül, a légkör időjárási rendszereihez hasonlóan.

A belső mag a kutatók szerint szilárd vas és nikkelgömb. A nyomása a felszíni nyomás 3, 5 milliószorosa, 350 ezer megapascal, . A jelenlegi becslések szerint a Föld közepének hőmérsékletét 5000 és 6500 fok közé teszik, ami körülbelül a Nap felszínéével azonos. Meglepő tény azonban, hogy a bolygó lehűlésével a belső mag egyre nő.

A Föld mágneses tere

A mágneses erővonalak a déli póluson kilépve sok százezer kilométert ível át az űrben, mielőtt visszahajlana a Földbe, az északi póluson. Ez a mágneses tér a napszélnek óriás napernyőként állja útját. Eltéríti a felénk tartó, töltéssel rendelkező radioaktív részecskéket.
A sarkoknál, ahol az erővonalak függőlegesen döfik át a bolygó kérgét, a kozmikus sugárzás belép a légkörbe, és ragyogásra készteti azt. Ezt a sarki fényt aurora borealis nak nevezik az északi, aurora australius nak a déli sarkon.

Hawaii Fő szigete a bolygó legnagyobb vulkánjaként ismert. A tengerfenéktől mérve csaknem kétszer olyan magas, mint az Everest. A hawaii láva amint a vízhez ér, hirtelen megszilárdul, eközben apró ásványi kristályok alakulnak ki az olvadt kőzeten belül. Az egyik ilyen ásvány a magnetit, ami milliónyi apró iránytűként fagy meg. A magnetit kristályok a szikla belsejében megörökítik a megszilárdulás pillanatában ható mágneses tér irányát és erősségét.

A Hawaii szigetcsoport tehát egy hatalmas, 70 millió éves mágneses adatbázis. Mit bizonyít? Azt, hogy a múltban a mágneses tér sokszor átfordult. Az Északi Sarkhoz került a déli pólus, a Délihez pedig északi. A tér átfordulása eddig 170 alkalommal következett be.

Ezt a jelenséget még senki sem tapasztalta. Utoljára 780 ezer éve következett be. Mire számíthatunk, ha át kell élnünk egyet? Először is, a Földön több pólus is kialakulna, elszórva északon, délen, nyugaton és keleten. Éjjelenként az egész bolygó felett sarki fények tűnnének fel. Ugyanakkor a Nap felől olyan erős sugárzás érne minket, hogy a rákos megbetegedések járványszerűen megszaporodnának.

Bizonyíték a Marson
A Mars magjának nincs mágneses tere. Ám a kéregben a NASA a mágnesesség határozott nyomaira bukkant: a kéreg egyes területei határozottan mágnesesek. Ilyen helyzet csak akkor jöhet létre, ha a láva mágneses tér jelenlétében szilárdul meg. Tehát ahogyan Hawaiion, úgy a Marson is, a megszilárdult láva megőrizte a mágneses múlt és a Földéhez hasonló folyékony bolygómag emlékét. Mindebből a NASA arra következtetett, hogy a Mars magja időközben megszilárdult.

A Föld a kialakulása óta hűl és egyszer majd a szíve keményre fagy. A Mars kisebb bolygó, ezért a lehűlése gyorsabb lehetett, de csak idő kérdése, hogy bolygónk is elveszítse a mágneses terét.

A National Geographic Channel Mindennapi tudomány sorozatának A Föld születése című epizódja október 10-én pénteken és 11-én szombaton és 13-n hétfőn látható.

Hozzászólások

Palackposta árulkodik a műanyag útjáról

Palackposta árulkodik a műanyag útjáról

A kutatók által elindított palackok óriási távot tettek meg.

Hosszú távon talán elérhetőek a klímaegyezmény vállalásai

Hosszú távon talán elérhetőek a klímaegyezmény vállalásai

„Elérhető közelségbe" kerültek a 2015-ös párizsi klímaegyezmény céljai egy új elemzés szerint - tette közzé a hírt az MTI.

Rejtélyes áradás egy alaszkai öbölben

Rejtélyes áradás egy alaszkai öbölben

Már az öböl története se kezdődött jól: a felfedezése 26 halálos áldozattal járt. A későbbi sorsa sem sokkal szelídebb.

Égi jelenségek 2020. december első felében

Égi jelenségek 2020. december első felében

A hónap elejét a holdfény uralja, egyre közeledik egymáshoz a Szaturnusz és a Jupiter, lesz holdsarlónk a Vénusz közelében, és érkezik az év legjobb meteorraja.

Óceáni hulladékból készül napszemüveg

Óceáni hulladékból készül napszemüveg

A The Ocean Cleanup projekt újabb fontos eredményt ért el a hulladék elleni harcban.

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 160 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket