Dünyanın en içteki jeolojik katmanı, yaklaşık 1.500 mil (2.400 kilometre) çapında katı bir metalik küredir. Vücudunuz çoğunlukla sıvı demir olsa bile, bazen basıncı kaldıramazsınız. Onu hiç örneklemedik – mantoya ulaşmak kolay değil ve sonra iki katman daha çalışmak zorundasın – ama sismik dalgaların nasıl hareket ettiğine bakarak bileşimi ve fiziksel koşulları hakkında bir şeyler biliyoruz. Fizik aynı zamanda dönüş hızıyla da ilgilendiği için katı cisimlerle olan farkına da eğiliyor.
İç çekirdek hakkında öğrendiğimiz şeyler arasında, kullandığınız tahmine bağlı olarak yüzey sıcaklığının 5700 ila 6200 kelvin (9800 ila 10754 derece Fahrenheit) arasında olduğu da var. Tesadüfen düşük olan değer, Güneş yüzeyindeki ortalama değere karşılık gelir ve güneş lekelerinden çok daha sıcaktır. Ayrıca dış çekirdeğin aksine iç çekirdeğin çok büyük veya ona çok yakın olduğunu da biliyoruz. Bu bir çelişki gibi görünebilir, ancak açıklaması aslında oldukça basittir.
Güneş’in yüzeyi, yalnızca çoğunlukla çok sıcak hidrojen olduğu için değil, aynı zamanda uzaya maruz kaldığı için de bir plazmadır (bir gaz gibi, ancak oldukça iyonlaşmıştır). İç çekirdek, dış çekirdek, manto ve kabuğun muazzam ağırlığı altındadır. Üzerine baskı yapan şeyin basıncı yaklaşık 350 gigapaskal, yani deniz seviyesindeki atmosferik basıncın 3 milyon katından fazladır. Bu, bir miktar nikel ve diğer elementlerle demir karışımını sıvı halden katı hale getirmek için yeterlidir.
Tıpkı bir dağın tepesindeki suyun daha düşük atmosferik basınç nedeniyle çok daha düşük sıcaklıklarda kaynaması gibi, yüksek basınç da bir maddenin erime noktasını artırabilir.
Aslında, sıvı dış çekirdek ile katı iç çekirdek arasındaki sınırdaki sıcaklığı, o noktadaki basıncı bularak ve çekirdekteki metallerin katı haldeyken ne kadar sıcak olabileceklerini tahmin ederek bulabiliriz.
Sınırın hemen üzerinde basınç biraz daha azalır ve aynı malzeme sıvı hale gelir. Tabii ki, bu tür basınçlarla uğraşmaya alışık değiliz, bu nedenle sıcaklık tahminleri bildiklerimizden biraz tahmin ediliyor. Bu nedenle, sıcaklık tahminlerinde farklılıklar vardır, ancak deneyimlerimizin çok dışında kalan sayılarla uğraşırken, yüzde 10’luk bir sapma muhtemelen pek bir fark yaratmayacaktır. Çekirdek, onu ısıtan radyoaktif elementlerin konsantrasyonu azaldıkça yavaşça soğur. Bu nedenle, dış çekirdeğin parçaları daha düşük sıcaklıklarda katılaştıkça iç çekirdeğin yavaş büyüdüğü varsayılır.
Ah, ama gerçekten dayanıklı mı?
Titreşimler, katı bir nesne ile çok viskoz bir sıvı arasında çok fazla farklılık göstermez. Aslında, fark o kadar küçüktür ki, depremlerden gelen sismik dalgaların çekirdekten nasıl geçtiğine ilişkin ölçümlerimiz, çekirdeğin gerçekten sağlam olup olmadığını kesin olarak belirleyemez. Bu kulağa şaşırtıcı geliyorsa, malzeme bilimcilerin onlarca yıldır camlarınızdaki camın katı mı yoksa aşırı soğutulmuş bir sıvı mı olduğunu tartıştıklarını ve ona dokunabileceğimizi düşünün.
İç çekirdek gerçekten sıvıysa, viskozitesi inanılmaz derecede yüksektir. Bazı tahminlere göre perdeden milyar kat daha yüksek. Bunun ne anlama geldiğini dünyanın en yavaş deneyini izleyerek anlayabilirsiniz. Ancak uyarılmalıdır: Bu, büyüyen esrarın hızlı tempolu bir spor gibi görünmesini sağlar. İç çekirdek çok, çok yavaş hareket eden bir sıvıysa, iç kısımda konveksiyon gerçekleşebilir, bu da gezegenin manyetik alanını biraz artırabilir, ancak bunun çoğu dış çekirdekten gelir.
Viskozite ayrıca bir ekvator depremindeki dalgaların çekirdekten geçmesinin kutuptan direğe göre neden daha uzun sürdüğünü de açıklayabilir.
Bu yazı academic.oup adresinden derlenmiştir.