O zemském jádru se toho stále moc neví, někdo s nadsázkou může říct, že mnohem více toho víme o povrchu Marsu. Nicméně vědci nyní zjistili, že zemské jádro je skutečně pevné, ale zároveň i elastické. Jak na to přišli?

Zkoumání zemského jádra je vskutku náročnou disciplínou. Chorvatský geofyzik Hrvoj Tkalčić (1970) však nyní přišel s průlomovou prací, ta pojednává o možnostech nepřímé detekce projevů jádra naší planety.

Vědeckému týmu se tak podařilo získat informace, o kterých řada výzkumníků pouze spekulovala, neustále se vyskytovaly předpoklady o stavu jádra, přestože se vrty dostaly sotva na úroveň zemské kůry.

Nově se tedy geologové zaměřili na celou řadu projevů, z nichž lze odhadnout, co vnitřek Země ukrývá.

Pevné, nebo tekuté?

Objev vnitřního zemského jádra se připisuje dánské seizmoložce Inge Lehmannové (1888-1993). Ta na základě údajů z novozélandských zemětřesení z let 1928 a 1931 přednesla v roce 1936 svou hypotézu, že je vnitřní jádro pevné.

Stále se však jednalo pouze o předpoklad. Jedním z podobných dohadů je i myšlenka, že je vnitřní jádro složené ze ztuhlých částí železa. Ještě donedávna panovalo všeobecné přesvědčení, že se zemské jádro skládá převážně ze železa (Fe) s příměsí niklu (Ni).

Podle nejnovějších zjištění se tam nachází prvků poněkud více.

Jádro je složitější, než se předpokládalo, a lze zde najít také například křemík (Si), kobalt (Co) a vědci nevylučují ani přítomnost dalších lehkých příměsí, jakými mohou být například síra (S), uhlík (C), či dokonce vodík (H) a kyslík (O).

Napoví sopky?

Poloměr naší planety je přibližně 6 378 km, je tedy logické, že než aby se badatelé dostali až k zemskému jádru, musí se spokojit s druhotnými projevy, které pomohou poodhalit jeho tajemství.

První, na co se vědci zaměřili, je aktivní vulkanismus, díky tomu lze s jistotou říci, že je zemské jádro stále aktivní a žhavé, důkazem je samotná rozžhavená hornina vycházející ze sopek.

Hustotu vnitřního složení mohou vědci také měřit z různé rychlosti seizmických vln. I z existence magnetosféry, která chrání Zemi před dopadem kosmických částic, se dá odhadnout rozdíl mezi rotací vnějšího a vnitřního jádra. To funguje jako dynamo a generuje kolem země magnetické pole.

Jasné důkazy

Hrvoj Tkalčić ve spolupráci s kolegou Phạm Thành Sơnem nastínil jasný důkaz o existenci pevného jádra, tím jsou seizmické J-vlny, které měly údajně vzniknout právě ve vnitřním jádru.

Tyto vlny jsou však podle měření velice slabé, a to kvůli prakticky nulové aktivitě nitřní části zemského jádra. Dlouhou dobu bylo zpozorování J-vln mezi všemi ostatními seizmickými procesy považováno za nemožné.

Tkalčić se místo přímého vyhledávání v záznamech seizmografů zaměřil na identifikaci J-vln v rozdílech měření dvou odlišných přístrojů. Oba předtím zachytily silné seizmické vlny pro dvě různá zemětřesení.

Za pomoci souvztažnosti mezi smykovými vlnami, které vznikaly při průniku pevným objektem tak mohl detekovat rychlost J-vln vnitřkem planety. Data mluví jasně, měření ukázalo nižší procentuální sílu, než naznačovaly údaje starší, a to až o 2,5 %.

Konečná verze

„Ukázalo se – pokud jsou naše výsledky správné – že vnitřní jádro má jisté elastické vlastnosti podobné zlatu a platině, odhalili jsme tak, že vnitřní jádro je skutečné pevné, ale také o něco měkčí, než jsme si dříve mysleli,“ uvedl k výzkumu Tkalčić.

Díky těmto novým údajům a zjištění, že je vnitřní jádro jakousi kapslí, umožnili vědci nový náhled do geologického vývoje země v průběhu věků.

Když se přihlédne k faktu, že v jádru vzniká geomagnetické pole, je jeho skutečné probádání velice významné i pro další určování dalšího vývoje života na planetárním povrchu.

Nový nástroj

Pravděpodobná detekce J-vln může sloužit jako nový potenciální nástroj geologů a geofyziků v provádění mnoha dalších měření a upřesňování již existujících verzí všech teorií o jádru naší planety.

Tkalčićovu práci však bude třeba ještě nechat přezkoumat nezávislými týmy, než bude vůbec možné o ní uvažovat jako o platné teorii. To jistě zabere mnoho času, který bude moci nejeden vědec využít k vyvrácení této hypotézy.

Prozatím se však zdá, že geologie má v rukách nástroj vedoucí k možným novým objevům.

Dělení zemského jádra

Jádro planety Země rozlišujeme na vnější a vnitřní, z výzkumů vyplývá, že vnitřní jádro ztuhlo přibližně před 500 miliony lety a od té doby se neustále rozšiřuje a přeměňuje tekutou část na pevnou. Vnější jádro se vyznačuje polotekutou strukturou.

Díky stavbě zabraňuje pronikání zemětřesných s-vln (příčné – sekundární vlny) do vnitřního jádra, tyto vlny nedokážou prostoupit kapalinu. Tento „obal“ tak musí obsahovat alespoň 10 % lehkých prvků.