Hiili paljastui avaintekijäksi Maan sisemmän ytimen muodostumisessa
Maan sisäosien rakenne. Kuva: Kelvinsong / Wikimedia Commons.
Teemu Karlsson
Hiili on saattanut olla ratkaiseva tekijä Maan kiinteän sisemmän ytimen muodostumisessa. Uusi Nature Communications -lehdessä julkaistu artikkeli lisää ymmärrystä Maan sisäosien kemiasta ja valoittaa prosessia, joka on ollut oleellinen osa planeettamme magneettikentän muodostumista.
Tutkimuksessa hyödynnettiin atomitason simulaatioita, joilla mallinnettiin, miten Maan rautapitoinen ydin jäähtyi ja alkoi kiteytyä miljardeja vuosia sitten. Tulokset osoittivat, että pelkkä puhdas rauta ei olisi voinut muodostaa kiinteää sisäydintä ilman merkittävää alijäähtymistä – luokkaa jopa 1000 °C alle raudan sulamispisteen. Tällainen jäähtyminen olisi johtanut sisäytimen hallitsemattomaan kasvuun ja magneettikentän romahtamiseen, mikä ei vastaa geologisia havaintoja.
Ratkaisu löytyi hiilestä. Simulaatiot osoittivat, että jos ytimessä olisi noin 3,8 % hiiltä, tarvittava alijäähtyminen olisi vain noin 266 °C. Lämpötila sopii yhteen Maan nykyisen sisäytimen koon ja magneettikentän vakauden kanssa. Tämä viittaa siihen, että hiili ei ole vain mukana ytimen koostumuksessa, vaan se on saattanut mahdollistaa koko kiinteän sisemmän ytimen muodostumisen.
Tutkimus tarjoaa uuden tavan arvioida Maan ytimen koostumusta, joka on tähän asti ollut vaikeasti määritettävissä. Perinteiset menetelmät, kuten meteoriittien koostumuksen vertailu ja seismologiset mittaukset, eivät ole kyenneet yksiselitteisesti ratkaisemaan ytimen kemiaa. Nyt sisemmän ytimen kiteytymisprosessin tarkastelu mallinnuksen avulla tarjoaa uuden, perinteisistä menetelmistä riippumattoman työkalun.
Tutkijat korostavat, että ymmärtämällä paremmin Maan ytimen kemiaa, voimme myös hahmottaa tarkemmin planeettamme lämpöhistoriaa ja magneettikentän kehitystä. Uusi tutkimus ei ainoastaan valaise Maan menneisyyttä, vaan voi myös auttaa ennustamaan sen tulevaisuutta – erityisesti sen magneettisen suojakilven osalta.
Alkuperäinen artikkeli: Alfred J. Wilson, Christopher J. Davies, Andrew M. Walker. Constraining Earth’s core composition from inner core nucleation. Nature Communications, 4 September 2025 DOI: 10.1038/s41467-025-62841-4
