اكتشف العلماء نواة جديدة في مركز الأرض

تعليق

مرة أخرى في يومي ، لم يكن هناك سوى أربع طبقات من الأرض: القشرة ، والعباءة ، واللب الخارجي السائل ، واللب الداخلي الصلب. الآن ، كشف العلماء عن طبقة جديدة ومتميزة داخل اللب الداخلي لكوكبنا ، والتي يمكن أن تساعد في إعلام تطور المجال المغناطيسي للأرض.

في دراسة جديدة صدر هذا الأسبوعقام زوج من علماء الزلازل في الجامعة الوطنية الأسترالية بتوثيق أدلة جديدة على وجود كرة معدنية صلبة بسمك 400 ميل في مركز اللب الداخلي للأرض – مثل أصغر تمثال لمجموعة عرائس روسية ضخمة تعشيش الكواكب. تتكون الطبقة الجديدة من سبيكة من الحديد والنيكل ، مثل أجزاء أخرى من القلب. ووجدت الدراسة أن لها بنية بلورية مختلفة تسبب ارتداد موجات الصدمة من الزلازل عبر الطبقة بسرعات مختلفة عن اللب المحيط.

قال ثان-سون فام ، المؤلف الرئيسي للدراسة: “من الواضح أن اللب الداخلي الأعمق له شيء مختلف عن الطبقة الخارجية”. نعتقد أن الذرات هي الطريقة [packed] في هاتين المنطقتين مختلفة قليلاً.

يدرس الباحثون اللب الداخلي لفهم المجال المغناطيسي للأرض بشكل أفضل ، والذي يحمينا من الإشعاع الضار في الفضاء ويساعد على جعل الحياة ممكنة على كوكبنا. يعتقد الجيوفيزيائيون أن النواة الداخلية قد تكونت أقل من قبل مليار سنة، وهي صغيرة نسبيًا على مقياس زمني جيولوجي. مؤلفو الدراسة يشرح ينمو اللب الداخلي للخارج عن طريق تصلب المواد من اللب الخارجي السائل ، وإطلاق الحرارة وخلق تيارات الحمل. هذا الحمل الحراري يولد المجال المغناطيسي للأرض.

يبدو أن النواة الداخلية للأرض تعمل على إبطاء دورانها

تم اكتشاف اللب الداخلي في عام 1936 من قبل عالم الزلازل الدنماركي إنجي ليمان ، ويشكل أقل من 1 في المائة من حجم الأرض (يقع مركز الأرض على بعد حوالي 4000 ميل تحت السطح). ومع ذلك ، فإن المسافة تحت السطح وصغر حجمه تجعل من الصعب على العلماء قياسه بالقياسات المباشرة ، لذا فهم بدلاً من ذلك يدرسون موجات الصدمة الناتجة عن الزلازل.

READ  قد تشهد الأرض عاصفة مغنطيسية أرضية "طفيفة" من التوهجات الشمسية القوية الحديثة: NOAA

قال فام إنه عندما يضرب زلزال كبير ، فإن موجات الصدمة الناتجة ، أو الموجات الزلزالية ، يمكن أن ترتد ذهابًا وإيابًا من أحد جانبي الأرض إلى الجانب الآخر مثل كرة بينج بونج. تنتقل الموجات الزلزالية بسرعات مختلفة عبر طبقات الأرض المختلفة اعتمادًا على كثافتها ودرجة حرارتها وتكوينها. مثل أخصائي الأشعة الذي يدرس الأعضاء الداخلية للمريض ، يستخدم العلماء أدوات تعرف باسم مقاييس الزلازل حول العالم لقياس هذه التذبذبات والتعرف على الأعمال الداخلية لأرضنا.

قبل عشرين عاما، استخدم الباحثون بيانات جهاز قياس الزلازل واقترحوا وجود طبقة خامسة. منذ ذلك الحين ، قال فام إن الدليل على الجوهر الداخلي الأعمق “أصبح أقوى مع مرور الوقت مع المزيد والمزيد من البيانات”. لكن دراسته الجديدة تأخذ الأمر إلى أبعد من ذلك ، حيث قامت بتحليل بيانات غير مسبوقة لجهاز قياس الزلازل.

قال فام: “الاختراق في هذه الدراسة هو أننا وجدنا طريقة جديدة لأخذ عينات من مركز اللب الداخلي للأرض”. وقال إن الفريق لديه المزيد من الأدلة لإثبات أن “النواة الداخلية الأعمق موجودة بالفعل”.

في الدراسة الجديدة ، لاحظ الفريق عدة زلازل تعبر قطر الأرض – أحيانًا تصل إلى خمس مرات – وهو أمر لم يسجله الباحثون “في تاريخ علم الزلازل” ، كما قال فام ، الذي أشار إلى أن الدراسات السابقة وثقت ارتدادًا واحدًا فقط. وجدوا أن الموجات الزلزالية مرت عبر اللب الداخلي الداخلي بسرعات مختلفة عن تلك التي تمر عبر اللب المحيط ، اعتمادًا على اتجاه الموجة.

على وجه التحديد ، تباطأت الموجات التي تمر عبر اللب الداخلي الأعمق عند الاقتراب من زاوية مائلة إلى خط الاستواء. وفي الوقت نفسه ، تباطأت الموجات التي تمر عبر اللب الداخلي الخارجي عند مرورها على طول خط الاستواء.

READ  دراسة توضح كيف سيبدو الكون إذا كسرت سرعة الضوء ، وهذا أمر غريب: ScienceAlert

قال فام إن السرعة تختلف على الأرجح بناءً على اتجاه الموجة بسبب خاصية فيزيائية تُعرف باسم تباين الخواص ، والتي تسمح للمادة بامتلاك خصائص مختلفة في اتجاهات مختلفة. عادة ما نرى تباين الخواص في الخشب ، وهو أسهل في التقطيع على طول حبيباته أكثر من عكسه.

اعترف فام بأن تفرد هذا اللب الأعمق دقيق وليس حادًا مثل الطبقات الأخرى. على سبيل المثال ، إذا سافرت من الوشاح إلى اللب الخارجي ، فستنتقل من مادة صلبة في الغالب إلى سائلة وستختبر تركيبات كيميائية مختلفة. ولكن إذا سافرت من اللب الداخلي إلى اللب الأعمق ، فسترى انتقالًا في البنية البلورية ولكن نفس سبيكة الحديد والنيكل.

قال عالم الجيوفيزياء جون تاردونو ، الذي لم يشارك في البحث ، إن فكرة وجود نواة أعمق قد تم اقتراحها من قبل ، لكن هذه البيانات الجديدة تعزز إلى حد كبير حالة أن “هناك في الواقع نواة داخلية أعمق ببنية مختلفة عن اللب الداخلي الخارجي. “

قال تاردونو ، الأستاذ في الجيوفيزياء بجامعة روتشستر: “إن وجود هذا اللب الداخلي الأعمق يجعلنا نفكر في كيفية تشكله”. قال مؤلفو الدراسة إن تكوين اللب الداخلي الأعمق يمكن أن يكون دليلاً على “حدث عالمي مهم من الماضي” أدى إلى تغيير في لب الأرض الداخلي.

تاردونو ، الذي يبحث في كيفية تشكل اللب الداخلي ، لديه فكرته الخاصة. تشير أبحاثه إلى أن تكوين هذا اللب الداخلي الأعمق يمكن أن يكون مرتبطًا بتغيير في الصفائح التكتونية منذ مئات الملايين من السنين. يفترض أن الألواح السميكة القديمة من القشرة المحيطية غرقت حتى تراكمت عند قاعدة الوشاح ، مما أثر على كيفية تدفق الحرارة من القلب. غير هذا فيما بعد كيف نما اللب الداخلي.

READ  إطلاق NASA و SpaceX Delay Crew-4 إلى محطة الفضاء الدولية

قال تاردونو إن هذا “التحليل الجديد مثير لأنه يدعم الحالة” لآلية الصفائح التكتونية الخاصة به.

قال تاردونو ، الذي نشر نتائجه العام الماضي.

قال كل من تاردونو وفام إن تعلم أصول طبقات اللب الداخلية يمكن أن يساعدنا في فهم المزيد حول كيفية تشكل المجال المغناطيسي – وبالتالي ، كيف يمكن للحياة أن تعيش على الأرض والكواكب الأخرى.

قال تاردونو: “كان تكوين اللب الداخلي مهمًا للغاية لإنشاء كوكب صالح للسكن على المدى الطويل لأن اللب الداخلي كان يغذي المجال المغناطيسي ، الذي يعمل على توفير الحماية المغناطيسية”. “لولا ذلك ، لكنا فقدنا الماء تدريجياً من الكوكب.”

تعلم المزيد حول كيف يمكن أن يساعد الجوهر الداخلي بدوره في تعليمنا المزيد حول كيف يمكن للكواكب الأخرى أن تكون صالحة للسكن أو لا تكون كذلك.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *