Ο πυρήνας της Γης, που περιέχει μεγάλες ποσότητες σιδήρου, περιέχει αρκετό ραδιενεργό κάλιο παράγοντας θερμότητα καθώς διασπάται, λέει ο V. Rama Murthy, του Πανεπιστημίου της Μινεσότας στη Μινεάπολη. Αυτή συμπληρώνει την θερμότητα που ακόμα 'καίει' στα έγκατα της Γης 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια μετά από τον πύρινο σχηματισμό της.

Η θερμότητα στον πυρήνα έχει δραματικές επιπτώσεις στην προηγούμενη και σημερινή συμπεριφορά του πλανήτη μας. Για παράδειγμα, καθορίζει πότε το γήινο μαγνητικό πεδίο μεταστρέφεται.

Αυτό το μαγνητικό πεδίο βοηθά στο να προστατευθεί ο πλανήτης μας από τον ηλιακό άνεμο, ένα ρεύμα ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων που προέρχεται από τον ήλιο Χωρίς αυτό, ο ηλιακός άνεμος θα είχε διώξει μακριά από τη Γη ένα μεγάλο μέρος της ατμόσφαιράς μας, και η γήινη επιφάνεια θα πλημμύριζε με τα επικίνδυνα, υψηλής ενέργειας σωματίδια, καθιστώντας έτσι πολύ δύσκολο την ύπαρξη ζωής.

Η θερμότητα από τον πυρήνα έχει επιπτώσεις, επίσης, στην αργή κίνηση του λιωμένου υλικού στο μανδύα. Η κίνηση αυτή αναγκάζει να μετακινηθούν οι λιθοσφαιρικές πλάκες, πάνω στις οποίες κτίζονται οι ήπειροι και οι ωκεανοί. Η θέρμανση του μανδύα δημιουργεί τις εκρήξεις των ηφαιστείων, όπου λιωμένοι βράχοι εξέρχονται σε περιοχές όπως είναι η Χαβάη.

Τα νέα συμπεράσματα πρέπει να βοηθήσουν στην αποσαφήνιση ζητημάτων που έχουν να κάνουν με το πώς μοιάζουν αυτές οι αναδεύσεις του θερμού υλικού. Ένας θερμότερος πυρήνας, παραδείγματος χάριν, σημαίνει ότι το καυτό υλικό που εξέρχεται μπορεί να δημιουργηθεί στην ίδια την βάση του μανδύα.

Μάθημα ιστορίας

Η ραδιενεργός θέρμανση του εσωτερικού  της Γης υπήρξε πάντα κρίσιμο θέμα για τα μεγάλα ζητήματα της ιστορίας του πλανήτη μας. Λίγο πριν ανακαλυφθεί η ραδιενέργεια τον 19ο αιώνα, ο φυσικός Kelvin υπολόγισε ότι η Γη ήθελε ακριβώς 98 εκατομμύρια χρόνια, από το σχηματισμό της, για να ψυχθεί στη σημερινή κατάστασή της.

Αλλά μέχρι το 1907, ο αμερικανικός πρωτοπόρος της ραδιενέργειας Β. Boltwood συνειδητοποίησε ότι η πρόσθετη θερμότητα που παρέχεται από τη διάσπαση των ραδιενεργών στοιχείων στη Γη σημαίνει ότι ο πλανήτης θα μπορούσε να είναι πολύ παλαιότερος, ίσως ακόμη και δισεκατομμυρίων ετών.

Ένα παρόμοιο επιχείρημα ισχύει για την ηλικία του γήινου μαγνητικού πεδίου, το οποίο προκύπτει από την κίνηση του υγρού σιδήρου στον πυρήνα. Κάποια από εκείνη την κίνηση οφείλεται στη στερεοποίηση του ενδότατου πυρήνα, απελευθερώνοντας έτσι θερμότητα. Αλλά από υπολογισμούς που έχουν γίνει, αυτή η διαδικασία φαίνεται να έχει παραγάγει αρκετή θερμότητα μόνο για να διεγείρει ένα μαγνητικό πεδίο για τα προηγούμενα δισεκατομμύρια χρόνια.

Ακόμα οι αρχαίοι βράχοι δίνουν αποδεικτικά στοιχεία ότι η Γη είχε μαγνητικό πεδίο για τουλάχιστον 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Πρόπερσι, οι Christine Gessmann και Bernard Wood του Πανεπιστημίου του Μπρίστολ, πρότειναν ότι το υπόλοιπο της θερμότητας που απαιτείται για το μαγνητικό πεδίο, φαίνεται να έχει προέλθει από τη ραδιενεργό αποσύνθεση του καλίου στον πυρήνα.

Το ισότοπο κάλιο- 40 διασπάται με ένα χρόνο υποδιπλασιασμού 1,25 δισεκατομμυρίων ετών - αρκετά αργό για να παραγάγει θερμότητα σε όλη τη γήινη ιστορία. Υπάρχει πολύ κάλιο στο εσωτερικό της Γης, αλλά δεν ήταν σαφές πόσο από αυτό μπόρεσε να βρεθεί στον πυρήνα από σίδηρο. Οι προηγούμενες εκτιμήσεις έρχονταν σε αντίθεση η μία με την άλλη.

Η ομάδα του Murthy προτείνει ότι αυτές οι ασάφειες προέκυψαν από πειραματικά προβλήματα. Οι ερευνητές μέτρησαν την ποσότητα του καλίου που περνά από ένα λειωμένο πυριτικό άλας, όπως είναι ο θερμός βράχος του μανδύα, στο λειωμένο - πλούσιο σε θείο σίδηρο - όπως είναι ο πυρήνας, σε θερμοκρασίες και πιέσεις που πλησιάζουν εκείνες στο όριο του μανδύα με τον πυρήνα. Υπολογίζουν δε ότι το ποσό του καλίου που εισέρχεται στον υγρό σίδηρο δεν είναι μακριά από αυτά που  πρόβλεψαν η Gessmann και ο Wood.

Το θείο είναι το κλειδί για φύγει το κάλιο για να διαλυθεί στο σίδηρο. Υπάρχει, πιθανά, ακόμη περισσότερο θείο στον σιδερένιο πυρήνα του Άρη, και έτσι η ραδιενεργός θέρμανση του Αρειανού πυρήνα μπορεί να είναι ακόμα σημαντικότερη.