A Föld magja, bolygónk legbelső és legkevésbé ismert tartománya, mintegy 2900 kilométeres mélységben kezdődik, és elképzelhetetlenül nagy nyomás és hőmérséklet jellemzi. Tudósok évtizedek óta úgy vélték, hogy ez a fémes gömb szinte teljesen elszigetelt a felette elhelyezkedő köpenytől és kéregtől. Egy nemrégiben napvilágot látott, a Göttingeni Egyetem kutatói által vezetett vizsgálat azonban alapjaiban rengeti meg ezt a korábbi elképzelést, rávilágítva egy eddig ismeretlen kapcsolatra a mélyföld és a felszín között. A kutatás középpontjában a hawaii vulkánokból származó vulkanikus kőzetek álltak, amelyek meglepő titkokat hordoztak.
A németországi kutatócsoport, Matthias Willbold professzor és Nils Messling geokémikus vezetésével, a Hawaii szigetcsoport vulkánjainak lávaösszetételét vizsgálta. Munkájuk során egy rendkívül fejlett, új izotópos elemzési technikát alkalmaztak, amely lehetővé tette számukra, hogy a kémiai elemek izotópjainak arányában korábban kimutathatatlanul apró különbségeket is észlelni tudjanak. Eredményeik, amelyeket a tekintélyes Nature tudományos folyóiratban publikáltak, kimutatták a ruténium-100 nevű ritka izotóp váratlanul magas koncentrációját a vizsgált mintákban. Ez az izotóp elsősorban a Föld vas-nikkel magjában dúsul fel, a földköpenyben és a kéregben csak elenyésző mennyiségben fordulhatna elő természetes körülmények között.
A ruténium-100 jelenléte a hawaii lávákban egyértelmű bizonyítékként szolgál arra, hogy anyagcserélődés zajlik a bolygó legmélyebb régiói és a felszíni rétegek között. A kutatók szerint ez az anyag a mag és a köpeny határáról származik, ahonnan gigantikus, forró kőzetanyagból álló áramlatok, úgynevezett köpenycsóvák formájában emelkedik fel. Ezek a köpenycsóvák áttörik a földköpenyt és egészen a felszínig jutnak, létrehozva olyan vulkanikus képződményeket, mint amilyenek a Hawaii szigetek is. A Föld kialakulásakor, több mint négy milliárd évvel ezelőtt, a nehezebb elemek, köztük az arany és más nemesfémek túlnyomó része (több mint 99,99%-a) a Föld magjába süllyedt.
A Göttingeni Egyetem tudósainak felfedezése azt sugallja, hogy a mag nem egy hermetikusan zárt rendszer. Az innen felemelkedő anyag nemcsak a ruténium-100 izotópot szállítja, hanem vélhetően más, a magban koncentrálódó elemeket is, beleértve az aranyat és a platinafémeket. „Amikor az első eredmények befutottak, rájöttünk, hogy szó szerint aranyat találtunk” – fogalmazott Nils Messling, utalva arra, hogy adataik szerint a magból származó anyagok, így az arany is, a földköpenybe szivároghatnak. Ez a folyamat hozzájárulhat a földkéregben található, gazdaságilag is hasznosítható nemesfémkészletek kialakulásához. Matthias Willbold professzor hozzátette, hogy ez a felfedezés nem csupán a Föld belső dinamikájáról alkotott képünket árnyalja, hanem új perspektívákat nyit a bolygónk geokémiai evolúciójának megértésében is. A kutatás rávilágít, hogy a felszínhez közeli nemesfém lelőhelyek egy része valójában a bolygó legmélyebb zugából származhat, egy lassú, de folyamatos geológiai körforgás eredményeként.
