ايتنا - هسته داخلی زمین سالی یک میلی‌متر رشد می‌کند

اگرچه درونی‌ترین بخش هسته زمین جامد است، پژوهش‌های جدید نشان داده‌اند که انواع مختلف و متنوعی از هسته وجود دارد و هسته جامد درونی زمین ممکن است بر خلاف انتظار، جامد نباشد؛ حداقل نه تمام آن از اول تا آخر.

به گزارش ایتنا و به نقل از ایندیپندنت، دانشمندان می‌گویند هسته زمین ممکن است تلفیق متنوعی از جامد و مایع باشد که تا مرکز ادامه پیدا می‌کند. به گزارش لایوساینس، پژوهش‌های جدید بر اساس پژواک‌های ضعیف ناشی از امواج لرزه‌ای که از اعماق درونی سیاره ما به سطح بازمی‌گردند، نشان می‌دهند که ساختار هسته داخلی زمین از آنچه پیش از این تصور می‌شد متنوع‌تر است. این یافته‌ها نشان می‌دهند هسته داخلی که هم‌زمان با جامد شدن هسته بیرونی مایع هر سال حدود یک میلی‌متر رشد می‌کند، ممکن است در دوره‌های قبلی تاریخ زمین، سریع‌تر رشد کرده باشد.

کیت کوپر، نویسنده اصلی این مقاله، متخصص زلزله از دانشگاه یوتا، می‌گوید: «علاوه بر این، ممکن است گردابه‌هایی از آهن مایع درون هسته جامد زمین به دام افتاده باشد.» به باور کوپر، هسته داخلی زمین در دوره‌‌های اولیه به‌سرعت رشد کرده و سپس به تعادل رسیده و پس از آن، این سرعت کند شده است.

هسته داخلی زمین یک گوی جامد از آهن و نیکل است. این هسته داخلی با ابعادی حدود دو هزار و ۴۴۰ کیلومتر داخل هسته خارجی می‌چرخد؛ به عبارتی، در اقیانوسی از آهن مذاب و نیکل با ضخامت دو هزار و ۲۶۰ کیلومتر.

حرکات متلاطم فلز در مرکز زمین همان چیزی است که سبب ایجاد میدان مغناطیسی سیاره ما می‌شود. با گذشت زمان، هسته بیرونی به‌تدریج جامد شده است، اما دانشمندان در خصوص سرعت وقوع این فرایند اطلاعات کمی دارند. این روند همچنین در خصوص وضعیت میدان مغناطیسی زمین طی زمان پرسش‌هایی را مطرح می‌کند که هنوز پاسخ آن‌ها را نمی‌دانیم. متاسفانه برای دسترسی مستقیم به هسته هیچ راهی وجود ندارد، از این رو کوپر و تیم تحقیقاتی او از داده‌های ۲۰ لرزه‌نگاری استفاده کردند که برای اندازه‌گیری امواج لرزه‌ای و نظارت برای آزمایش تسلیحات هسته‌ای به کار می‌رود.

آن‌ها امواجی را زیر نظر گرفتند که در زمین‌لرزه‌هایی با بزرگی ۵.۷ یا بیشتر ایجاد می‌شوند. به عبارت دیگر، امواجی که به اندازه کافی بزرگ‌اند که هسته داخلی را مرتعش کنند و پژواک ضعیفی را به لرزه‌سنج برگردانند. در پژوهش آن‌ها، دو هزار و ۴۵۵ مورد زلزله از این دست در مجموعه داده‌ها وجود داشت.

کوپر می‌گوید: «سیگنالی که از هسته داخلی زمین باز می‌گردد، واقعا کوچک است؛ تقریبا برابر با یک نانومتر. کاری که ما انجام می‌دهیم شبیه این است که در انبار کاه به دنبال سوزن بگردیم. بنابراین مشاهده این پژواک‌ها و بازتاب‌های کوچک آن بسیار دشوار است.»

این یافته‌های مهم علمی ۵ ژوئیه در مجله نیچر منتشر شد و از ناهمگن بودن ترکیب هسته زمین خبر می‌دهد. یافته اصلی مقاله اخیر این است که هسته درونی زمین به‌تدریج جامد نشده، بلکه تلفیقی از بافت‌های مختلف است. به بیان ساده، هسته زمین احتمالا تلفیق متنوعی از جامد و مایع است که تا مرکز ادامه پیدا کرده است.

گوانینگ پانگ، پژوهشگر دوره پسادکترا در دانشگاه کرنل که این پژوهش را به عنوان دانشجوی دکترا در دانشگاه یوتا انجام داده است، می‌گوید: «ما برای نخستین بار نشان دادیم که این نوع ناهمگونی در همه جای هسته داخلی زمین وجود دارد.»

به گفته کوپر، هرچه امواج لرزه‌ای بیشتر به درون هسته نفوذ کنند، بیشتر پراکنده می‌شوند که این نشان‌دهنده تنوع ساختاری در مناطق نزدیک به مرکز زمین یعنی هسته داخلی آن است. او می‌گوید که این موضوع می‌تواند با تغییر سرعت جامد شدن هسته زمین طی زمان مرتبط باشد.