Maapallolla on kiinteä sydän. Kuva: NASA/JPL/Université Paris Diderot / Institut de Physique du Globe de Paris
Maapallolla on kiinteä sydän. Kuva: NASA/JPL/Université Paris Diderot / Institut de Physique du Globe de Paris

Järistysaaltojen kulkua seuraamalla tutkijat saivat tarkempaa tietoa maapallon ytimestä.

Vuonna 1936 tanskalainen seismologi Inge Lehmann teki havainnon, josta planeetan päällä tallustavat pikku koululaiset ovat sittemmin saaneet lukea maantiedon kirjasta. Maapallon sisällä on raudasta koostuva, kiinteä ydin.

Inge Lehmann tajusi kiinteän ytimen olemassaolon laskemalla, miten maanjäristysaallot etenevät planeetan sisällä. Aina kun maa järisee, koko planeetta soi kuin kello, vaikkemme sitä havaitsekaan ilman apuvälineitä. Seismologeilla on kuitenkin tarkat mittarit. Aallot kulkevat planeetan läpi ja ne voidaan havaita mittausasemilla ympäri maailmaa.

Lehmann tarkasteli vuonna 1929 Uudessa-Seelannissa tapahtuneen suuren maanjäristyksen synnyttämiä järistysaaltoja ja laski taitavasti aaltojen kulusta, että Maan ytimen on todella oltava kiinteä. Hieman myöhemmin paljastui, että se koostuu luultavasti raudasta.

Lehmann oli maailman pitkäikäisin tiedenainen. Hän eli peräti 105-vuotiaaksi ja ehti nähdä vuosikymmenten mittaan useiden tutkijaryhmien vahvistavan hänen havaintonsa.

Ytimen tarkasta koostumuksesta on kuitenkin vaikea saada tietoa. Ei ole mitään keinoa porata reikää ytimeen tai lähettää sinne mitään mittalaitteita, eikä varmasti tulekaan vielä pitkään aikaan.

Science-lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa seismologit Hrvoje Tkalčić ja Thanh-Son Pham ovat kehittäneet uuden matemaattisen menetelmän järistysaaltojen kulun mittaamiseen ja tarkentavat sen avulla tietoa Maan ytimen koostumuksesta.

He mittasivat poikittaisten s-aaltojen kulkua planeetan läpi. Näitä aaltoja on erittäin vaikea havaita planeetan ytimestä, joten kaksikko joutui keksimään toisen keinon niiden mittaamiseksi. Sen sijaan, että he olisivat yrittäneet havaita aallon kulun suoraan, he etsivät samankaltaisuuksia kahden aseman nappaamissa signaaleissa suuren maanjäristyksen jälkeen.

Matemaattisessa mielessä kaksikko etsi ristikorrelaatioita eri järistysmittarien nappaamista signaaleista ja rakensivat sen perusteella "maapallon sormenjäljen", kuten he itse ilmaisevat. Uuden mittauksen mukaan järistysaallot kulkevat Maan ytimessä 3,4 kilometrin sekuntivauhtia.

Tutkijoiden itsensä mukaan tulosta voi pitää ensimmäisenä suorana todisteena siitä, että ydin on todella kiinteä. Selvisi myös, että se on luultua pehmeämpi – tosin pehmeys on suhteellinen käsite, kun kyse yhä on kiinteästä raudasta.

"Jos tuloksemme pitävät paikkansa, ytimen kimmoisuus on tietyiltä osin samankaltainen platinan ja kullan kanssa. Maan ydin on kuin aikakapseli. Jos ymmärrämme sitä, ymmärrämme myös, kuinka planeetta muodostui ja kuinka se kehittyy", Tkalčić sanoo tiedotteessa.