Jądro Ziemi powstało niemal od razu po sformowaniu się naszej planety, tzn. w przeciągu około pierwszych 200 mln lat jej istnienia. Obecnie Ziemia liczy sobie 4,5 miliarda lat. Formowanie się Ziemi doprowadziło do uwięzienia ogromnej ilości ciepła w jej wnętrzu. Stopniowa utrata tego ciepła oraz trwający proces rozpadu promieniotwórczy napędzają ewolucję naszej planety. Proces utraty ciepła we wnętrzu Ziemi stanowi napęd dla przepływów ciekłego żelaza w warstwie jądra zewnętrznego. Proces ten jest źródłem ziemskiego pola magnetycznego. Jednocześnie, proces powolnego wytrącania ciepła przez wewnętrzne warstwy Ziemi prowadzi do ruchów płyt tektonicznych, które mają ogromny wpływ na powierzchnię naszej planety. Na skutek grawitacji cięższe od innych materiałów żelazo, spłynęło do centrum młodej Ziemi, a skaliste minerały oparte głównie na związkach krzemu umiejscowiły się w warstwach zewnętrznych tworząc płaszcz i skorupę planety.
Płynne żelazo w centrum Ziemi
W miarę upływu czasu, Ziemia ochładzała się, a temperatura w centrum planety spadła ostatecznie poniżej temperatury topnienia żelaza, która wynosi 1,538 °C. To sprawiło, że wewnętrzne jądro Ziemi zaczęło się krystalizować. Obecnie wewnętrzne jądro naszej planety powiększa się w tempie około 1 mm na rok. Innymi słowy, każdej sekundy dochodzi do zestalania 8000 ton stopionego żelaza! W ciągu miliardów lat, ten proces wychładzania doprowadzi w końcu do tego, że całe jądro Ziemi stanie się stałe, co spowoduje zanik pola magnetycznego planety.
Pomimo dość dużej wiedzy, jaką posiadamy na temat jądra Ziemi, wciąż nie wiemy np. jak tak naprawdę, doszło do jego powstania poza ogólnymi informacjami. Znajdujące się ponad 5 000 kilometrów pod powierzchnią Ziemi jądro jest badane przez różne grupy naukowców: sejsmologów, którzy pośrednio badają je za pomocą fal sejsmicznych, oraz geodynamików, którzy tworzą modele jego dynamiki, oraz fizyków minerałów, którzy badają zachowanie stopów żelaza w wysokich ciśnieniach i temperaturach.
Jądro Ziemi rośnie nierównomiernie
Połączenie ich wysiłków doprowadziło do odkrycia istotnej cechy ziemskiego jądra. Wewnętrzne jądro Ziemi rośnie szybciej po jednej stronie niż po drugiej! Znajomość tego faktu może pomóc w dokładniejszym określeniu jego wieku oraz w znalezieniu wielu odpowiedzi na temat ziemskiego pola magnetycznego.
Już w latach 90. naukowcy zauważyli, że prędkość z jaką fale sejsmiczne rozchodzą się w jądrze wewnętrznym podlega wahaniom. Ściślej, wschodnia i zachodnia połowa jądra wewnętrznego wykazywały różne zmiany prędkości fal sejsmicznych. Wschodnia część jądra wewnętrznego znajduje się pod Azją, Oceanem Indyjskim i zachodnim Pacyfikiem, a zachodnia leży pod obydwiema Amerykami, Oceanem Atlantyckim i wschodnim Pacyfikiem.
Stałe jądro wewnętrzne podlega działaniu ogromnych sił grawitacyjnych, które równomiernie rozprowadzają nowy przyrost poprzez proces tzw. „pełzającego przepływu wewnętrznego”, który utrzymuje jego kulisty kształt. Kiedy naukowcy dopasowali dane pochodzące z obserwacji sejsmicznych do modeli przepływów płynnego żelaza w jądrze, stwierdzili, że prawdopodobnie jego wewnętrzna warstwa (w centrum całego rdzenia, który uformował się dużo wcześniej) ma wiek od 500 milionów do 1,5 miliarda lat. Niezależnie od tego, jaki jest jego dokładny wiek, nie ulega wątpliwości, że wewnętrzne jądro Ziemi jest stosunkowo młode, i istnieje przez okres wynoszący od jednej dziewiątej do jedną trzeciej całego wieku Ziemi.
Ziemia nie jest wyjątkiem
Pomijając te dociekania, warto zadać pytanie czy posiadanie w swoim wnętrzu niesymetrycznego jądra czyni Ziemię wyjątkową? Według obecnej wiedzy na temat innych planet, nie. Wiele planet ma w swoim centrum jądra, które składają się z dwóch połówek, które bardziej, bądź mniej różnią się od siebie. Na Marsie np. powierzchnia północnej połowy jądra jest położona dalej od powierzchni planety niż południowej połowy. Na Merkurym i Jowiszu to nie powierzchnia jądra planetarnego jest nierówna, ale pole magnetyczne, które jest niesymetryczne.
