Miért olyan forró a Föld magja?

Sokan hallották már, hogy a Föld belsejében a hőmérséklet megegyezik a Nap felszínén uralkodó értékkel.

Azonban kevesen tudják, mi okozza ezt a forróságot, és vajon lehűlhet-e valaha is a Föld magja, és ha igen, akkor mikor. Vegyük górcső alá ezeket a kérdéseket!

A Föld magja

Már a felszíntől néhány száz kilométer mélyen, a köpenyben is eléri a 2500°C-ot a hőmérséklet.

2900 kilométer mélységben pedig elkezdődik a Föld magja. Ez két részre tagolódik: a belső, szilárd fémmagra és a külső, folyékony maghéjra. A tudósok feltételezése szerint vas-nikkel ötvözetből és más szennyeződésekből áll. A maghéjban a nyomás 361 millió pascal, a hőmérséklet pedig 6000°C-ra emelkedik, ami megegyezik a Nap felszínén uralkodó értékkel.

Hogyan keletkezett a mag?

Mielőtt rátérnénk arra, hogy mi adja a mag forróságának forrását, vizsgáljuk meg a Föld magjának keletkezését.

A Nap megszületése után a hátramaradt anyag, ami tovább keringett az új csillag körül, elkezdett összeállni. Óriási, olvadt gömbökké, úgynevezett protoplanétákká formálódtak, amelyek idővel összeütközve bolygókat hoztak létre. Ezeknek a frissen született bolygóknak a felszínét további nagyméretű égitestek bombázták, és ezek az ütközések hőt termeltek, akárcsak kalapácsütéskor a szögek beverése.

Amikor a Föld teljesen kialakult, egyenletes gömbként állt a Naprendszerben, olvadt kőzetből állva, aminek hőmérséklete meghaladta a 1500°C-ot. Ezen a hőmérsékleten a legtöbb nehéz elem megolvadt, és a vas és a nikkel elkezdett a Föld középpontja felé süllyedni, míg a könnyebb elemek a felszínen maradtak. Így a vas és a nikkel alkotta meg a Föld magját.

Miért forró a Föld magja?

A tudósok négy fő okot azonosítanak a Föld magjának forróságára:

1. A bolygó keletkezéséből visszamaradt hő: A Föld formálódása során óriási energiamennyiség szabadult fel, aminek egy része a magban rekedt. Ez a hőmennyiség a mai napig is hozzájárul a maghőmérséklet fenntartásához.
2. Radioaktív elemek bomlása: A Föld magjában radioaktív elemek, mint a urán és a tórium is jelen vannak. Ezeknek az elemeknek a bomlása során hő szabadul fel, ami szintén hozzájárul a mag hőmérsékletéhez.
3. A mag rétegeinek súrlódása: A Föld magja nem egyetlen homogén tömb, hanem külső, folyékony és belső, szilárd részből áll. A két réteg között súrlódás lép fel, ami további hőt termel.
4. Nehéz elemek süllyedése a magba: A Föld korai időkben olvadt kőzetből állt. Ahogy a bolygó hűlt, a nehezebb elemek, mint a vas és a nikkel, a gravitáció hatására a Föld középpontja felé süllyedtek. Ez a süllyedés energiát szabadított fel, ami szintén hozzájárult a mag felmelegedéséhez.

A tudósok úgy vélik, hogy ez utóbbi jelenség volt a Föld magjának felmelegedésének legfőbb oka a bolygó keletkezése után. Azonban vita folyik arról, hogy ez a folyamat mennyire járul hozzá a maghőmérséklet fenntartásához napjainkban.

Lehűlhet-e valaha a Föld magja?

A Föld magjának lehűlése rendkívül lassú folyamat. Ha feltételezzük, hogy a belső hő a fő hőforrás, akkor a mag szobahőmérsékletre történő lehűlése több milliárd évbe telne. Ha viszont a hőmérséklet nagy részét a radioaktív bomlás és a súrlódás okozza, a lehűlés még hosszabb időt, akár tízezermilliárd évet is igénybe vehet.

Fontos megjegyezni, hogy a Nap várhatóan jóval a Föld magjának lehűlése előtt elpusztul. Ez azt jelenti, hogy az emberiség valószínűleg sosem fogja látni ezt a maghűlési folyamatot.