Lava

Forskare har upptäckt nytt mineral i jordens inre

I en speciell tryckkammare som imiterar villkoren i jordens inre, har forskare från USA påvisat ett nytt mineral som kan förekomma i halva jordklotet.

I en speciell tryckkammare som imiterar villkoren i jordens inre, har forskare från USA påvisat ett nytt mineral som kan förekomma i halva jordklotet.

Shutterstock

En närmare undersökning av jordens inre lager har avslöjat ett nytt mineral, vars existens forskare har antagit i årtionden, men som det aldrig har hittats bevis för – förrän nu.

Geologer och mineraloger från Arizonas och Michigans delstatsuniversitet i USA, har under högt tryck vid extrema temperaturer påvisat att två mineraler smälter ihop till ett tredje oorganiskt ämne i jordklotets undre mantel, från 350 till 2 900 kilometer under ytan.

Fyndet av det nya mineralet, som hjälper till att förklara jordens historiska och geologiska sammansättning, har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature.

Återskapar jordens inre

Den undre manteln, som innehåller det nya mineralet, utgör cirka 56 procent av jorden, medan resten består av de tre andra huvuddelarna: kärnan, den övre manteln och så jordskorpan, som vi lever på.

I den undre manteln finns tre huvudmineraler, som är kända som bridgmanit, davemaoit och ferroperiklas. Forskare har dock länge förundrats över att bridgmanit och davemaoit inte smälter ihop på grund av sina närapå identiska kristallstrukturer.

För att bevisa att de båda mineralerna kan smälta ihop, har forskarna från USA använt en speciell tryckkammare med samma villkor som i den undre manteln.

Där värms mineralerna först upp till 1 925 grader på mindre en sekund, varpå uppvärmningen sker gradvis upp till den undre mantelns 2 800 grader och ett tryck på 40 gigapascal, vilket är 400 000 gånger högre än trycket i din vardag på jordens yta.

Genom att slutligen röntgenfotografera mineralerna har geologerna konstaterat att redan vid 2 000 grader börjar sammansmältningen till ett nytt mineral. Det antas förekomma primärt i den nedre delen av undre manteln, där temperaturen når upp till 4 000 grader och trycket ligger på 136 gigapascal.

Jordens inre har blivit kallare

Enligt tidskriften Science Alert har vetenskapare hittills trott att sammansmältningen förhindrades av kalk- och magnesiumhalten i davemaoit respektive bridgmanit, därför att den molekylära skillnaden var för stor.

"Vår studie visar att de kan övervinna en sådan skillnad i varma omgivningar", förklarar mineralogen Byeongkwan Ko vid Michigan delstatsuniversitet till Science Alert.

Forskargruppen berättar vidare i sin studie att jordens inre sedan skapelsen för cirka 4,5 miljarder år sedan med tiden har blivit kallare. Därför har bildandet av det nyupptäckta mineralet troligen ägt rum oftare än i dag.

Det kan exempelvis ha hänt intill jordens kärna, som är det djupast liggande området av vår planet, med en temperatur över 5 000 grader – ungefär samma som vid solens yta.

Ökar förståelsen för naturkatastrofer

På grund av de omänskliga förhållandena i jordens inre har vi aldrig besökt de områdena.

Världsrekordet för en mänsklig borrning ligger på 12,26 kilometer, vilket motsvarar 0,19 procent av färden till jordens centrum cirka 6 300 kilometer under dina fötter.

Mätningar av planetens sammansättning görs bland annat genom att skicka ned seismiska vågor genom jorden, varpå vågorna analyseras när de träffar på nya lager.

Även vulkanutbrott och jordbävningar ger forskare fingervisningar om de inre dynamiker som ökar våra kunskaper om exempelvis klimatförändringar och risken för naturkatastrofer uppe vid ytan.

Med en djupare förståelse av jordens inre liv blir vi dessutom klokare på andra planeters sammansättning.