Mokslininkai vis dažniau svarsto, ar Žemės gelmėse vyksta lėtas medžiagų mainų procesas tarp planetos branduolio ir mantijos. Jei ši hipotezė pasitvirtintų, tai reikštų, kad giliai paslėpti taurieji metalai, įskaitant auksą, pamažu gali kilti arčiau paviršiaus. Toks scenarijus ne tik keistų mūsų supratimą apie Žemės raidą, bet ir turėtų reikšmės ieškant gyvybei tinkamų pasaulių už Saulės sistemos ribų.
Manoma, kad branduolio ir mantijos sandūroje gali vykti itin lėtas medžiagų apsikeitimas. Teoriškai tai galėtų „iškelti“ dalį tauriųjų metalų, tarp jų ir aukso, į aukštesnius Žemės sluoksnius. Dėl šios idėjos vyksta aktyvios mokslinės diskusijos, nes ji verčia iš naujo vertinti nusistovėjusias nuostatas apie Žemės evoliuciją ir net gali suteikti užuominų, ko ieškoti tiriant kitas planetas.
2025 metų pabaigoje Kinijos Hunano provincijoje paskelbta apie galimą daugiau nei tūkstančio tonų aukso telkinį po Vangų telkiniu. Jei šie skaičiavimai pasitvirtins, tai galėtų būti vienas didžiausių kada nors aptiktų aukso telkinių. Preliminari tokio ištekliaus vertė vertinama maždaug 63 mlrd. Didžiosios Britanijos svarų sterlingų (apie 83 mlrd. JAV dolerių).
Nors auksas laikomas retu metalu, didžioji jo dalis, tikėtina, slypi gerokai giliau nei pasiekiama šiuolaikinei gavybai. Getingeno universiteto profesoriaus Mattiaso Willboldo teigimu, iki 99,9 % tauriųjų elementų nuo pat Žemės susidarymo laikų yra „užrakinti“ planetos branduolyje.
Ar Žemės branduolys tikrai „prateko“?
Klausimas, ar medžiaga iš branduolio gali patekti į mantiją, jau kelerius metus skiria mokslininkų bendruomenę į skirtingas stovyklas. Viena tyrėjų grupė mano, kad taurieji elementai arčiau paviršiaus atsidūrė Paskutiniojo intensyvaus bombardavimo laikotarpiu, kai maždaug prieš 3,9 mlrd. metų į jauną Žemę masiškai krito sunkiaisiais metalais praturtinti asteroidai.
Kiti mokslininkai, tarp jų ir M. Willboldas, dėmesį atkreipia į neįprastas giliųjų uolienų cheminės sudėties anomalijas. Izotopiniai volframo ir rutenio skirtumai, aptikti uolienose ties branduolio ir mantijos riba bei mantijos pliumų (šiluminių srautų) zonose, gali rodyti, kad iš branduolio į mantiją patenka mikroskopiniai medžiagų kiekiai. Nors patys srautai būtų menki, per milijardus metų jų poveikis galėtų tapti geologiškai reikšmingas.
Skeptikai, tarp jų ir Kelno universiteto daktaras Mario Fischer-Gödde, teigia, kad stebimus izotopinius skirtumus galima paaiškinti senoviniais meteoritų smūgiais, o ne branduolio „kvėpavimu“. Be to, panašių anomalijų neaptikta kituose siderofiliniuose (geležį „mėgstančiuose“) elementuose, pavyzdžiui, osmiyje.
Kita tyrimų kryptis susijusi su heliu. Vulkaniniuose pliumuose Islandijos ir Havajų regionuose aptinkama neįprastai daug helio-3 – reto izotopo, galėjusio išlikti nuo pat Žemės formavimosi pradžios. Tai gali reikšti labai gilų šių dujų šaltinį, galbūt net kylantį iš išorinio branduolio srities.
Vis dėlto galutinio patvirtinimo kol kas nėra. Nauji seisminiai Žemės vidaus modeliai, laboratoriniai aukšto slėgio eksperimentai ir detali izotopinė uolienų analizė turėtų padėti išsiaiškinti, ar tarp branduolio ir mantijos iš tiesų vyksta medžiagų mainai.
Kodėl tai svarbu?
Jei paaiškėtų, kad Žemės branduolys ir mantija bent minimaliai sąveikauja, tai galėtų padėti geriau suprasti ilgalaikį planetos geologinį aktyvumą ir palyginti stabilią jos evoliuciją. Toks procesas iš dalies paaiškintų, kodėl Žemė skiriasi nuo Marso, kuris atvėso ir didžiąja dalimi „užgeso“, bei nuo Veneros, kur dėl tektoninių plokščių stokos šiluma sunkiau pasišalina į paviršių.
Šių procesų supratimas svarbus ir ieškant gyvybei tinkamų egzoplanetų. Vidinė planetos veikla siejama su magnetinio lauko formavimusi, atmosferos palaikymu ir santykinai stabiliomis paviršiaus sąlygomis, kurios būtinos skystam vandeniui ir, tikėtina, gyvybei egzistuoti.
