Maan sisäytimelle uusi syntyaika

Sisäydin on Maan syvin pallomainen kerros, joka muodostuu kiinteästä raudasta, ja sen koko on hieman Plutoa suurempi. Sitä ympäröi nestemäisestä rauta-nikkeliseoksesta koostuva ulkoydin, joka alkaa noin 3000 kilometrin syvyydessä Maan pinnalta. Päinvastoin kuin ulkoydin, sisäydin on verrattain uusi tulokas maapallon sisukseen, ja sen syntytavasta ja syntyhetkestä käydään ankaraa debattia kansainvälisessä tiedeyhteisössä. Arviot sisäytimen syntyhetkestä vaihtelevat 0.5 miljardista aina 2 miljardiin vuoteen.

Juuri ilmestyneessä Nature-lehden numerossa kansainvälinen tutkimusryhmä raportoi Maan sisäytimen muodostuneen nestemäisen ulkoytimen jäähtyvästä materiaalista noin 1-1.5 miljardia vuotta sitten. Uudessa tutkimuksessa analysoitiin vanhojen magmakivien magneettisia havaintosarjoja ja todettiin merkittävä nousu Maan magneettikentän voimakkuudessa tuolloin.

Magneettikentän voimakkuus kertoo kehittyvästä kiinteästä sisäytimestä

Tämä Maan magneettikentän kohonnut voimakkuuden arvo on todennäköisesti ensimmäinen selkeä viite siitä, että nestemäisen ulkoytimen jäähtyvästä aineksesta alkoi kehittyä kiinteä sisäydin maan keskipisteeseen.

- Uusi tulos pakottaa meidät katsomaan planeetta Maan sisuksen syntyä uudelta kannalta ja muistuttaa pitkäaikaisten aikasarjojen tärkeydestä Maan historian selvittelyssä, sanoo Helsingin yliopiston emeritusprofessori Lauri J. Pesonen.

Pesonen kertoo myös, että Maan ydin jäähtyy todennäköisesti hitaammin kuin mitä aiemmin on ajateltu. Sisäytimen koko kasvaa noin 1 millimetriä vuodessa.

Nyt esitellyt tutkimustulokset perustuvat eri puolilla maailmaa tehtyihin kivien magnetismin mittauksiin, joiden koonti kansainväliseksi tietokannaksi aloitettiin jo vuonna 1986 Pesosen toimesta. Tietokanta kokoaa maailmanlaajuiset tutkimusaineistot kaikille avoimeksi tietokannaksi ja myös laatuluokittelee aineistot luotettavuusindeksien avulla.

Liverpoolin yliopiston tutkijan, professori Andy Biggin mukaan Maan sisäytimen alkusynnyn teoriat ovat kiistanalaisia, ja sisäytimen syntyhetken selvittäminen on erityisen tärkeätä Maan magneettikentän luonteen ja synnyn selvittämiseksi, koska kenttä toimii paitsi suojaavana kilpenä kosmiselle säteilylle myös apuna navigoinnissa.

Maa on muuta kuin Mars

Andy Biggin sanoo:

- Teoreettinen malli, joka parhaiten selittää uudet mittaustulokset, kertoo, että ydin luovuttaa lämpöä vaippaan hitaammin kuin koskaan aikaisemmin Maan 4.5 miljardin vuoden historiassa ja että tämä energia pitää yllä Maan magneettikenttää ainakin seuraavat miljardit vuodet. Maapallo on tässä mielessä täysin erilainen kuin esimerkiksi Mars, joka omasi vahvan magneettikentän historiansa alkuhetkillä, mutta joka jostain syystä historiansa aikana sen menetti.

Naturessa lokakuussa 2015 julkaistu tutkimus perustuu yhteistyöhön, jossa on tutkijoita Liverpoolin, Helsingin, Michigan Techin ja Kalifornian San Diegon yliopistoista sekä Kiinan Tiedeakatemiasta.

Kuvateksti: Kuva Maan sisäytimen synnystä

Kuvan credit: Kay Lancaster, Liverpoolin yliopisto

Nature: Palaeomagnetic field intensity variations suggest Mesoproterozoic inner-core nucleation: http://www.nature.com/nature/journal/v526/n7572/full/nature15523.html

Lisätiedot: Lauri J. Pesonen, +358 50 383 5574, lauri.pesonen@helsinki.fi

Ystävällisin terveisin
Minna Meriläinen-Tenhu, 050 415 0316, @MinnaMeriTenhu