“دنیای پنهان جدید” در هسته داخلی زمین کشف شد

 هسته داخلی زمین عمدتا از آهن ساخته شده است. (اعتبار تصویر: Shutterstock)

محققان اکنون دریافته‌اند که هسته داخلی “جامد” زمین در واقع ممکن است کمی خمیرمانند باشد.

برای بیش از نیم قرن، جامعه علمی فکر می‌کرد که هسته داخلی زمین یک توپ جامد از آلیاژ آهن فشرده است که توسط یک هسته خارجی مایع احاطه شده است.

جسیکا ایروینگ، زلزله‌شناس دانشگاه بریستول در انگلستان که در این مطالعه شرکت نداشت، به لایو ساینس گفت: «هرچه بیشتر به آن نگاه کنیم، بیشتر متوجه می‌شویم که آهن جامد نیست. “ما در حال یافتن یک دنیای پنهان کاملاً جدید هستیم.”

از برخی جهات، هسته درونی زمین به همان اندازه اسرارآمیز است که ژول ورن در سال 1864 “سفر به مرکز زمین” خیالی خود را منتشر کرد. اگرچه دانشمندان از دهه 1950 می‌دانستند که سیاره ما آنطور که ورن پیش‌بینی می‌کرد توخالی نیست، درون سیاره هنوز کاوش نشده است. گرما و فشار بسیار زیاد برای هر کاوشگر انسانی یا ساخت بشری برای سفر به آنجا بسیار زیاد است. ایروینگ گفت: «تا زمانی که اتفاق وحشتناکی برای سیاره ما رخ ندهد، ما هرگز بررسی مستقیمی از هسته زمین نخواهیم داشت.

در عوض، ژئوفیزیکدانان بر امواج لرزه‌ای ایجاد شده توسط زمین‌لرزه تکیه می‌کنند. ایروینگ گفت، با اندازه‌گیری این ارتعاشات عظیم، دانشمندان می‌توانند تصویری از عملکرد درونی سیاره را به گونه‌ای بازسازی کنند که «شبیه به سی‌تی اسکن باشد». این امواج در دو نوع اصلی وجود دارند: امواج فشاری خط مستقیم و امواج برشی مواج. هر موج می‌تواند در هنگام حرکت از زمین، سرعت خود را افزایش یا کاهش دهد یا از رسانه‌های مختلف جهش کند.

ساختار درونی زمین

نموداری از ساختار داخلی زمین (اعتبار تصویر: Shutterstock)

رت باتلر، ژئوفیزیکدان مؤسسه ژئوفیزیک و سیاره شناسی هاوایی در حال بررسی این بود که چگونه امواج لرزه‌ای ایجاد شده توسط زمین‌لرزه‌های بزرگ در پنج مکان مختلف توسط هسته زمین به سمت دقیقاً مخالف کره زمین حرکت می‌کنند. اما چیزی گنگ بود – امواج برشی زمین‌لرزه‌ها که باید از یک توپ فلزی جامد عبور می‌کردند، به جای آن در مناطق خاصی منحرف‌ می‌شدند.

اعداد باتلر را شگفت زده کرد. او می‌دانست که ریاضیات امواج لرزه‌ای درست است، که تنها یک معنی می‌تواند داشته باشد: دانشمندان ساختار اشتباهی را مدنظر داشتند. او گفت: “وقتی در این شغل هستید، باید داده‌ها را مطابقت دهید.” بنابراین باتلر و نویسنده همکارش این فرض اساسی خود را مبنی بر اینکه هسته درونی زمین در تمام طول مسیر جامد است، دوباره ارزیابی کردند. آن‌ها دریافتند که امواجی که مشاهده کردند، در صورتی کار می‌کنند که هسته، به جای اینکه یک توپ جامد باشد، دارای حفره‌هایی از آهن مایع و نیمه جامد در نزدیکی سطح آن باشد.

باتلر گفت: «ما شواهدی دیده‌ایم که نشان می‌دهد نه تنها آهن در همه جا نرم نیست، بلکه در برخی جاها واقعاً سخت است.

این تحقیق به طور بالقوه می‌تواند درک ما از میدان مغناطیسی زمین را متحول کند. بر اساس تحقیقی که در سال 2019 در مجله Science Advances منتشر شد، در حالی که هسته بیرونی مایع در حال چرخش، میدان مغناطیسی سیاره ما را به حرکت در می‌آورد، هسته داخلی به اصلاح میدان کمک می‌کند. بر اساس تحقیقات ناسا، سیارات دیگر مانند مریخ دارای یک مرکز مایع هستند اما فاقد هسته داخلی و میدان مغناطیسی هستند. بنابراین، باتلر و ایروینگ معتقدند، درک عمیق‌تر از هسته درونی به دانشمندان کمک می‌کند تا رابطه بین درون یک سیاره و فعالیت مغناطیسی آن را درک کنند.

 ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

‘New hidden world’ discovered in Earth’s inner core

By Joanna Thompson about 2 hours ago

https://www.space.com/earth-inner-core-mushy