Zmapovali jsme sluneční soustavu a zkoumáme vzdálené končiny vesmíru. O vnitřním složení planety, na které žijeme, toho však víme pořád málo. Hlubiny Země jsou skryty našim očím a přístup k jádru pomocí sondy není možný.

Představu o zemském jádru však postupně získáváme ze záznamů a analýz seizmických vln.

Z toho, jak různé seizmografy rozmístěné na planetě měří průběh těchto vln skrz nitro planety, můžeme usuzovat na proměnlivou rychlost různých vln – a tak i na rozdílné složení hmoty, kterou tyto vlny cestují.

Nejnovější simulace na základě seizmických dat přitom naznačují, že gigantický tlak a extrémně vysoké teploty vytvářejí z rozžhavené hmoty v jádru směs tekutých molekul vodíku, kyslíku a uhlíku, které prolétají pevnou mřížkou ze železa.

Dole je hmota, kterou známe jen z laboratoře

Tato forma hmoty, kterou popisují čínští vědci v odborném magazínu Nature  je nazývána „superionickou“.

Dosud věda znala superionický led, který byl již vytvořen v laboratořích a měl by existovat uvnitř nitra některých planet. Teď se ale ukazuje, že existuje „horká“ varianta.

„Zjistili jsme, že vodík, kyslík a uhlík v železe se v podmínkách vnitřního jádra planety přemění do superionického stavu, kdy se chovají jako kapalina,“ píší vědci ve studii.

Dosud modely předpokládaly, že nitro Země o poloměru 1220 kilometrů je pevné, zatímco její slupka o poloměru 3470 kilometrů je polotekutá. Postupné rozšiřování poznatků ale tuto představu upravovalo a upřesňovalo.

Dnes víme, že jádro se skládá z 86,2 procenta železa, 7,25 procenta niklu a z dalších prvků. Tlak v nitru pevného jádra se odhaduje na 1,4 milionu atmosfér a teplota tam dosahuje 5100 stupňů Celsia. Jeho tvar není zcela souměrný, ale je přibližně elipsoidní.

Chaos v nitru Země

Loni vydala skupina geofyziků v časopise Science studii, která naznačovala možnost, že nitro Země není jen z pevného železa, ale je v něm také forma hmoty podobná kaši. Odhalila přítomnost lehčích prvků kyslíku a uhlíku, které doplňují těžší slitinu železa. Nynější studie čínských vědců tento závěr potvrzuje a doplňuje ho o simulaci ukazující superionickou povahu jádra.

Ze zmíněných výzkumů vyplývá, že zemské jádro je vlastně chaotický propletenec pevného železa, skrz jehož nitro putují nahoru a dolů lehčí prvky. Taková podoba jádra vysvětluje dobře známé jevy.

Například skutečnost, že jádro se otáčí, a tak jako gigantické dynamo vytváří magnetické pole Země, které chrání život na Zemi před nabitými kosmickými částicemi.

Právě superionická povaha jádra může vysvětlit, proč se struktura vnitřního jádra v čase mění, a jak vznikají proudy, které vytvářejí magnetické pole planety.