Geokemičari sa Sveučilišta u Göttingenu pronašli su kemijske tragove koji upućuju na to da se materijal iz Zemljine jezgre miješa s plaštem koji hrani vulkane na Havajima. Rezultati istraživanja objavljeni su prošle godine u časopisu Nature, a mogli bi promijeniti dosadašnje razumijevanje granice između jezgre i plašta, za koju se dugo smatralo da je gotovo potpuno nepropusna.

Zašto je gotovo sve zlato skriveno u jezgri?

Kada je Zemlja nastajala, a bilo je to prije više od 4,5 milijardi godina, bila je rastaljena kugla. Tijekom procesa diferencijacije najgušći elementi, poput zlata, platine i rutenija, potonuli su prema središtu planeta i stvorili jezgru, piše Space Daily.

Zbog toga se procjenjuje da se više od 99,999 posto Zemljina zlata danas nalazi oko 3000 kilometara ispod površine. Drugim riječima, zlata na Zemlji ima mnogo više nego što se čini, ali gotovo cijela njegova količina ostala je zarobljena duboko u unutrašnjosti planeta, izvan dosega rudarenja.

Unatoč atraktivnim naslovima, istraživači nisu otkrili zlato u lavi havajskih vulkana. Umjesto toga analizirali su izotope rutenija, metala iz skupine platine, a osobito ih je zanimao izotop rutenij-100, za koji je poznato da ima drukčiji kemijski potpis u Zemljinoj jezgri nego u plaštu.

U uzorcima bazalta prikupljenima na Havajima, uključujući aktivni vulkan Kīlauea, pronašli su upravo takav potpis, kao i neuobičajene vrijednosti izotopa volframa. Kombinacija tih kemijskih tragova upućuje na to da materijal iz jezgre, ili barem njezina vanjskog dijela, dospijeva u duboki plašt iz kojeg nastaju havajski vulkani.

Kako materijal izlazi iz jezgre?

Znanstvenici razmatraju dva moguća objašnjenja. Prema prvom, vrlo male količine materijala iz jezgre izravno se miješaju s plaštem. Međutim taj model ne odgovara u potpunosti izmjerenim podacima jer bi u tom slučaju u lavi trebalo biti više zlata i platine nego što je uočeno.

Drugo objašnjenje smatra se izglednijim. Kako se Zemljina jezgra postupno hladi, na njezinu vanjskom rubu mogle bi nastajati tanke naslage metalnih oksida bogatih rutenijem i volframom, ali ne i zlatom. Upravo bi se materijal iz tih slojeva mogao polako miješati s plaštem te tijekom milijuna godina završavati u vulkanskoj lavi.

Autori naglašavaju da njihovo otkriće ne znači to da su pronašli novo nalazište zlata niti da bi se ono moglo eksploatirati. Količina materijala iz jezgre koja dospijeva do površine iznimno je mala, a u uzorcima lave nije pronađena povećana koncentracija zlata.

Kako ističe jedan od autora istraživanja, profesor Matthias Willbold, važniji zaključak jest da Zemljina jezgra nije toliko izolirana koliko se dosad vjerovalo.

Novo pitanje o unutrašnjosti Zemlje

Istraživanje otvara novo pitanje: događa li se isti proces i ispod drugih vulkanskih područja na Zemlji ili je riječ o posebnosti havajskog vulkanskog sustava? Ako se sličan kemijski potpis pronađe i u drugim dubokim stupovima plašta, primjerice ispod istočne Afrike, to bi moglo značiti da se materijal iz jezgre mnogo češće miješa s plaštem nego što su geolozi dosad pretpostavljali.

Takvo otkriće neće otvoriti put novim rudnicima zlata, ali bi moglo pružiti vrijedan uvid u procese koji se odvijaju duboko u unutrašnjosti našeg planeta, na dubinama do kojih čovjek nije uspio doprijeti.