ydin

Maalla on kaksiosainen sisäydin

Ti, 02/10/2015 - 18:04 By Markus Hotakainen
Kuva: Lachina Publishing Services

Maapallo on rakenteeltaan periaatteessa yksinkertainen. Keskellä on ydin, sitä ympäröi vaippa ja koko komeuden kietoo pakettiin ohkainen kuori. Tosin jo vanhastaan on tiedetty, että ydin on kaksiosainen: sisimpänä on kiinteä sisempi ydin, eli sisäydin, ja sen ympärillä sula ulompi eli ulkoydin. Ja vaipasta löytyy myös sekä alempi että ylempi osa.

Nyt kuva on mutkistunut. Myös sisäydin on kaksiosainen: ulomman sisäytimen keskellä on sisempi sisäydin, jonka läpimitta on noin puolet sisäytimen koko halkaisijasta. Sisemmän tilavuus on siten noin kahdeksasosa ulomman sisäytimen tilavuudesta.

Jos kerroksia löytyy vielä lisää, lienee pakko keksiä uudenlaisia nimityksiä tai kukaan ei enää pysy kärryillä siitä, mistä osasta Maan sisusta kulloinkin puhutaan.

Tutkijat Illinois’n yliopistosta Yhdysvalloista ja Nanjingin yliopistosta Kiinasta ovat selvitelleet maanjäristyksissä syntyneiden resonoivien seismisten aaltojen avulla Maan sisuksissa vallitsevia olosuhteita. Menetelmä ei ole uusi, mutta aiemmin sitä on käytetty vain Maan pintakerrosten, ei sisimpien osien tutkimiseen.

Tutkimuksessa tarkkailtiin varsinaisten maanjäristysten sijasta niiden synnyttämiä seismisiä aaltoja, jotka kimpoilevat edestakaisin Maan sisuksissa. Vertailukohdaksi voi ottaa vellikellon, jota kumautetaan vasaralla. Vasaranisku vastaa maanjäristystä ja syntyvä ääni nyt tutkittuja seismisiä aaltoja.

Maailmanlaajuisen seismometriverkoston havainnot on kerätty vuosina 1992–2012. Ytimen läpi eri suuntiin kulkevien seismisten aaltojen kulkuajoissa todettiin olevan matalilla leveysasteilla suurimmillaan kymmenen sekunnin ero.

 

Ydin on kauttaaltaan lähes puhdasta rautaa, mutta sisemmän ja ulomman sisäytimen välillä on silti eroavaisuuksia: rautakiteet ovat suuntautuneet niissä eri tavoin. Ulommassa osassa kiteet ovat pohjois-etelä- eli Maan pyörimisakselin suuntaisia. Sisimmässä sisäytimessä niiden suunta sen sijaan yhtyy kuviteltuun akseliin, joka läpäisee Maan suunnilleen päiväntasaajan tasossa.

Kiteiden suuntaus on päätelty nimenomaan seismisten aaltojen etenemisnopeuksista niiden kulkiessa ytimen läpi. Ulommassa sisäytimessä nopeus on suurin, kun aallot kulkevat Maan pyörimisakselin suuntaisesti, kun taas sisemmässä osassa aallot etenevät vauhdikkaimmin, kun niiden kulkusuunta vastaa akselia, joka kulkee Väli-Amerikasta Kaakkois-Aasiaan.

Sisäydin on kokonaisuudessaan kooltaan melko vähäinen, paljon Kuuta pienempi. Silti sen ominaisuudet kertovat paitsi nykyisistä olosuhteista Maan sisuksissa, ja myös planeettamme syntyvaiheista. Pelkästään sisemmän ja ulomman sisäytimen erot saattavat paljastaa yksityiskohtia ytimen ja koko maapallon kehityksestä.

Geologian professori Xiaodong Songin (kuvassa yllä) johtaman ryhmän tutkimustuloksista kerrottiin Illinois’n yliopiston uutissivuilla ja ne on julkaistu Nature Geoscience -lehdessä (maksullinen julkaisu) 9. helmikuuta.  

Sorakasa avaruudessa?

Pe, 11/29/2013 - 22:02 By Markus Hotakainen

ISON ei kadonnut kokonaan periheliohituksen aikana, mutta se ei tarkoita, etteikö komeetan ydin olisi silti voinut hajota kokonaan. Vaikka Auringon pintaa hiponeesta komeetasta ei olisi jäänyt jäljelle kuin pölypilvi, se jatkaisi matkaansa samalla radalla, jota komeetta olisi ehjänä säilyessäänkin seurannut – juuri niin kuin tuoreiden kuvien perusteella näyttää tapahtuvan.

Tällä hetkellä Auringon takaa näkyviin kiertynyt komeetta näyttää erehdyttävästi – niin, komeetalta, mutta mitä kirkkaana täplänä näkyvän kohteen kohdalla tarkkaan ottaen on, pysyy edelleen arvoituksena.

Juuri nyt ISONiin liittyy paljon kysymyksiä, joihin ei ole vielä vastausta. Onko pölypilvi niin tiheä, että se pysyy kasassa riittävän pitkään, jotta se ehtii tulla näkyviin aamu- tai iltahämärissä? Tai jos pölypilven keskellä on isompia ytimen kappaleita, kuinka paljon ja millaiseen tahtiin ne syöksevät avaruuteen lisää pölyä?

Lähipäivinä ISON – tai sen jäänne – nousee taivaalla kaiken aikaa korkeammalle samalla kun sen etäisyys Auringosta kasvaa. Vaikuttaa epätodennäköiseltä, että se näkyisi taivaalla kovin kummoisesti, mutta ISON on yllättänyt tutkijat jo moneen kertaan, joten kukaan tuskin uskaltaa sanoa varmuudella, mitä on odotettavissa. 

ISON: epävarmuus jatkuu

Ke, 11/27/2013 - 01:33 By Markus Hotakainen

Tuoreimmat havainnot, joista kerrotaan Sky&Telescope-lehden komeettasivulla, kertovat ISON-komeetan edelleen kirkastuvan, mutta odotettua hitaammin.

STEREO-luotaimen kuvista mitattu verkkainen kirkastuminen saattaa johtua siitä, että komeetalla ei ole enää ydintä, vaan se on hitaasti hajoava pölypilvi. Toisaalta samaisen STEREO-luotaimen tuore kuva kertoo, että ISON näyttäisi olevan ulkoisesti entisellään.

Seuraamme tilannetta.