De aarde, net als de meeste planeten, heeft een kern. Decennia lang werd gedacht dat de structuur eenvoudig was: aan de buitenkant vloeibaar, aan de binnenkant vast en stevig. Echter, recente onderzoeken hebben dit beeld op zijn kop gezet. Een groep wetenschappers heeft ontdekt dat er mogelijk een mysterieuze toestand van materie bestaat diep in de aarde – deels vast en deels vloeibaar. Maar hoe is dit in hemelsnaam mogelijk?
Het Oude Model Wankelt
Jarenlang werd de kern beschouwd als vrijwel onveranderlijk. Fysici kwamen tot overeenstemming: de buitenste laag is vloeibaar, terwijl de binnenste laag vast is door de enorme druk. Toch toonden sommige seismische onderzoeken vreemde anomalieën aan. Sommige golven vertraagden mysterieuze wijze, en sommige metingen leken te suggereren dat het binnenste meer leek op een “zachte” structuur in plaats van een stevige massa.
Experiment van Chinese Wetenschappers Opent Nieuwe Verbeteringen
Wetenschappers van de Universiteit van Sichuan hebben, door gebruik te maken van een legering van ijzer en koolstof, onthuld dat er een extra toestand in de kern kan bestaan. Deze toestand heeft gelijktijdig eigenschappen van zowel vloeibare als vaste vorm.
Volgens de auteurs van de studie is voor het eerst experimenteel aangetoond dat zo’n legering een uiterst lage schuifweerstand vertoont. Dit betekent dat het als het ware “verzacht”, terwijl het structureel ordelijk blijft. Wetenschapper Youjun Zhang legt uit: de koolstofatomen bewegen in deze toestand als blije kinderen die door een ijzeren kristallijn rooster glijden, terwijl het ijzer zelf stevig en stabiel blijft. Deze zogenaamde superionische fase vermindert de stijfheid van de legering aanzienlijk.
Oude Raadsels Krijgen Uitleg
Aangezien we de kern van de aarde niet kunnen bereiken, zijn onze kennis en inzichten gebaseerd op seismische metingen. Deze toonden al lang geleden tekortkomingen aan: golven verspreidden zich soms alsof er binnenin geen vast metaal was, maar een “zachtere” massa.
Wetenschappers van de Chinese Academie van Wetenschappen overwegen sinds 2022 dat superionisme de sleutel tot deze raadsels zou kunnen zijn. Toen was het een theorie; nu is het een experimenteel bevestigde richting.
Prikkelende Condities Gereproduceerd in het Laboratorium
Tijdens het experiment werden ijzer-koolstofprojectielen met een snelheid van 7 km/s afgevuurd op een extreem samengedrukt lithiumfluoride doelwit. Zo werd een druk van 140 gigapascal en een temperatuur van bijna 2600 kelvin (2327 °C) bereikt.
Dit zijn natuurlijk nog geen extreme waarden van de aardkern, waar de druk kan oplopen tot 330-360 gigapascal en de temperatuur tot 5000-6000 kelvin. Maar de verkregen omstandigheden brengen wetenschappers dichter bij de werkelijkheid, zodat ze de processen in de binnenste lagen van onze planeet betrouwbaarder kunnen modelleren.
Een Breder Wetenschappelijk Perspectief
Dit ontdekken is belangrijk omdat lange tijd de kern werd beschouwd als bijna statisch en “rustig”. Nu wordt duidelijker dat zijn dynamiek veel complexer kan zijn. Misschien gebeurt er meer onder onze voeten dan de oude leerboeken ons willen doen geloven.
De studie van de Chinese wetenschappers toont aan dat de aardkern misschien niet een massief, vast bolletje is, maar een veranderlijk, complex systeem. Als een ui met verborgen lagen, verbergt het nog steeds veel antwoorden.
