Svensk ledning i kapplöpning mot Jordens inre

– Det pågår en jakt mot Jordens mitt på samma sätt som mot Sydpolen förr, och konkurrensen är stenhård. Men det ser onekligen ut som att Sverige nu är med om att gå först i mål, säger Börje Johansson, professor i tillämpad materialfysik vid KTH, och en av forskarna bakom studien.

Jordens kärna är den mest avlägsna platsen på vår planet. Kunskapen om den är bristfällig, men samtidigt åtråvärd eftersom den är av betydelse för förståelsen av bland annat jordbävningar och vulkanutbrott, liksom för kunskapen om de betingelser som råder på Jorden.

Från jordytan är det cirka 2 900 kilometer ned till gränsytan för kärnan, det djupaste borrhålet har endast nått 12 kilometer ned. De mest direkta observationer av kärnan som gjorts kommer från seismologiska studier. För mer och säkrare kunskap krävs omfattande insamling av data i kombination med tillförlitliga teoretiska modeller.

Tills nyligen ansåg man att jordens kärna består av väsentligen järn i en mycket kompakt form på grund av det höga trycket. För fyra år sedan publicerade dock Börje Johansson och två kollegor i tidskriften Nature teoretiska belägg för att järnet hade en annan, mjukare struktur (s k bcc-struktur, kroppscentrerade kubiska strukturen, se bild) vid de förhållanden som råder i Jordens kärna.

Geokemiska data och studier av järnmeteoriter har dock gett stöd för att jordens inre även innehåller en signifikant mängd nickel (5-15 %), vilket den nu publicerade artikeln bekräftar.

Forskarna har använt diamanter för att åstadkomma enorma tryck, laser för att värma upp det sammanpressade järnet och röntgenstrålning för att avslöja kristallstrukturen. Resultaten visar att de drastiska förändringarna som äger rum vid de extrema förhållanden som råder orsakas av en fasövergång från den kompakta strukturen till just den bcc-struktur som föreslogs för fyra år sedan.

Magnus Myrén