Η ανακάλυψη αυτή παρέχει επιστημονικά δεδομένα που επιβεβαιώνουν θεωρίες δεκαετιών για τη λειτουργία του εσωτερικού της Γης

Μια νέα επιστημονική μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature από γεωχημικούς του Πανεπιστημίου του Γκέτινγκεν της Γερμανίας φέρνει στο φως μια εντυπωσιακή ανακάλυψη: ίχνη πολύτιμων μετάλλων, όπως ο χρυσός και το ρούθενιο, διαρρέουν από τον πυρήνα της Γης προς την επιφάνεια μέσω ηφαιστειακών «καυτών σημείων», όπως αυτά της Χαβάης.

Η ανακάλυψη αυτή παρέχει επιστημονικά δεδομένα που επιβεβαιώνουν θεωρίες δεκαετιών για τη λειτουργία του εσωτερικού της Γης και υποδεικνύει μια πιο δυναμική σύνδεση μεταξύ της επιφάνειας και του πυρήνα απ’ ό,τι πιστεύαμε μέχρι σήμερα.

Ρούθενιο, ο οδηγός προς τον πυρήνα

Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στα βασαλτικά πετρώματα νησιών ωκεανών (OIB), έναν τύπο ηφαιστειακού πετρώματος που σχηματίζεται από βαθιές μανδυακές πηγές.

Συγκεκριμένα, αναλύθηκαν δείγματα από ηφαίστεια της Χαβάης, όπως τα Κίλαουεα και Λόιχι, που βρίσκονται πάνω από μανδύες που ξεκινούν κοντά στο όριο πυρήνα-μανδύα, περίπου 3.000 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια.

Με χρήση υψηλής ακρίβειας μαζικής φασματομετρίας, η ομάδα μέτρησε ανωμαλίες στα ισότοπα δύο βασικών στοιχείων: ρούθενιο (100Ru) και βολφράμιο (182W).

Το ρούθενιο, μέταλλο πιο άφθονο στον πυρήνα παρά στον μανδύα, λειτουργεί ως «ιχνηθέτης». Η παρουσία αυξημένου 100Ru στα ηφαιστειακά δείγματα υποδηλώνει ότι υλικά από τον πυρήνα της Γης μεταφέρονται στην επιφάνεια μέσω αυτών των μανδυακών πηγών.

Μικρή διαρροή, μεγάλες συνέπειες

Παρά το γεγονός ότι η ποσότητα του υλικού που φτάνει στην επιφάνεια είναι ελάχιστη, οι επιπτώσεις είναι σημαντικές.

Επί δεκαετίες, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι ο πυρήνας ήταν χημικά απομονωμένος μετά τη σχηματοποίηση του πλανήτη πριν 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Η νέα μελέτη δείχνει ότι ο πυρήνας μπορεί ακόμα να συμβάλλει με ιχνοστοιχεία στον μανδύα και στον φλοιό.

Σε γεωλογικούς όρους, πρόκειται για σημαντική ανατροπή. Η εσωτερική δομή της Γης μπορεί να μην είναι τόσο διαχωρισμένη όσο πιστεύαμε.

Αντίθετα, η μελέτη υποστηρίζει την ύπαρξη ενός γεωχημικού κύκλου ανατροφοδότησης, όπου μικρές ποσότητες πυρηνικών υλικών ανακυκλώνονται στην επιφάνεια μέσα σε εκατομμύρια χρόνια μέσω ηφαιστειακής δραστηριότητας.

Χρυσός στον πυρήνα, αλλά όχι για εξόρυξη

Το ενδιαφέρον του κοινού έχει εστιάσει στα τεράστια θεωρητικά αποθέματα χρυσού που κρύβονται στον πυρήνα της Γης.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις, ο πυρήνας μπορεί να περιέχει έως 30 δισεκατομμύρια τόνους χρυσού, αξίας περίπου 2,77 τρισεκατομμυρίων ευρώ στις σημερινές τιμές.

«Παρά τα ισοτοπικά στοιχεία που δείχνουν ότι υλικά από τον πυρήνα φτάνουν στην επιφάνεια, οι πραγματικές ποσότητες είναι μικροσκοπικές», εξηγεί ο Matthias Willbold, συν-συγγραφέας της μελέτης. «Μιλάμε για ίχνη, όχι για nuggets».

Η μελέτη τονίζει ότι δεν πρόκειται για εμπορική ευκαιρία αλλά για επιστημονική. Η πρόσβαση στον πυρήνα είναι αδύνατη με την υπάρχουσα τεχνολογία, καθώς τον χωρίζουν 3.000 χιλιόμετρα υπερθερμασμένου πετρώματος από την επιφάνεια.

Τα ηφαίστεια ως φυσικά εργαστήρια

Οι ερευνητές προτείνουν να αντιμετωπίζονται τα ηφαίστεια ως φυσικά παρατηρητήρια. Τα καυτά σημεία της Χαβάης, της Λα Ρεουνιόν και των Γκαλαπάγκος είναι ιδανικά για τη μελέτη της μετακίνησης των υλικών από το βαθύ εσωτερικό της Γης.

Οι ροές λάβας μπορεί να περιέχουν γεωχημικές «φωτογραφίες» του τι βρίσκεται χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια.

Παρακολουθώντας τα ισοτοπικά μοτίβα σε διαφορετικά ηφαίστεια, οι επιστήμονες μπορούν να χαρτογραφήσουν πώς τα υλικά του πυρήνα μετακινούνται και αναμειγνύονται με τον μανδύα.

Πυρηνικά στοιχεία και σε άλλους πλανήτες

Ένα ενδιαφέρον σημείο της έρευνας είναι η πιθανή εφαρμογή της σε άλλους πλανήτες.

«Αν ο πυρήνας της Γης διαρρέει ισότοπα μέσω των μανδυακών πλασμών, αξίζει να αναρωτηθούμε αν παρόμοιες διαδικασίες συμβαίνουν στον Άρη ή την Αφροδίτη», σημειώνει ο Messling.

Μπορεί να εξηγήσει κάποιες επιφανειακές δομές ή χημικές υπογραφές που παρατηρήθηκαν αλλά δεν είχαν κατανοηθεί.

Μελλοντικές διαστημικές αποστολές θα μπορούσαν να αναζητήσουν παρόμοιες ισοτοπικές ανωμαλίες σε ηφαιστειακά πετρώματα του Άρη ή στον φλοιό της Αφροδίτης, χρησιμοποιώντας τις ίδιες αρχές που πλέον εφαρμόζονται στα ηφαίστεια της Γης.