در حالی که بسیاری از ما زمین زیر پای خود را بدیهی می دانیم، در لایه های پیچیده آن مانند صفحات یک کتاب نوشته شده، آیا تاریخ زمین، تاریخ ما است. تحقیقات نشان می دهد که فصل های شناخته شده این تاریخ که در اعماق گذشته زمین وجود دارد بسیار کم است. در واقع، به نظر می رسد که هسته داخلی زمین دارای یک هسته داخلی حتی بیشتر در درون خود است.
جوآن استفنسون، ژئوفیزیکدان دانشگاه ملی استرالیا در سال ۲۰۲۱ توضیح داد: «به طور سنتی به ما آموخته اند که زمین چهار لایه اصلی دارد: پوسته، گوشته، هسته بیرونی و هسته داخلی.»
دانش ما از آنچه در زیر پوسته زمین نهفته است بیشتر از آنچه آتشفشان ها افشا کرده اند و امواج لرزه ای که زمزمه کرده اند استنباط شده است.
بر اساس این مشاهدات غیرمستقیم، دانشمندان محاسبه کرده اند که هسته داخلی به شدت داغ، با دمای بیش از ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد (۹۰۰۰ فارنهایت)، تنها یک درصد از حجم کل زمین را تشکیل می دهد.
اما چند سال پیش، استفنسون و همکارانش شواهدی پیدا کردند که هسته داخلی زمین ممکن است در واقع دو لایه مجزا داشته باشد.
استفنسون توضیح داده که “این بسیار هیجان انگیز است – و ممکن است به این معنی باشد که ما باید کتاب های درسی را دوباره بنویسیم!”
این تیم از یک الگوریتم جستجو برای کاوش کردن و تطبیق هزاران مدل از هسته داخلی استفاده کرده. و با مقایسه داده های مشاهده شده در طول چندین دهه در مورد مدت زمانی که طول می کشد تا امواج لرزه ای در زمین حرکت کنند محاسبه شده. این داده ها توسط مرکز بین المللی لرزه نگاری جمع آوری شده است.
مدل های ناهمسانگردی
پس اون پایین چیه؟ اعضای این تیم به برخی از مدل های ناهمسانگردی هسته داخلی نگاه کردند. اینکه چگونه تفاوت‌ها در ترکیب مواد آن خواص امواج لرزه ای را تغییر می‌دهد – و دریافتند که برخی از آنها بیشتر از بقیه هستند.
در حالی که برخی از مدل‌ها مواد کانال های هسته داخلی امواج لرزه‌ای را سریع تر موازی با استوا پیشنهاد می‌کنند. برخی دیگر نشان می‌دهند که ترکیب مواد اجازه می‌دهد امواج سریع تری موازی تر با محور چرخشی زمین باشد. حتی در آن زمان، بحث هایی در مورد درجه دقیق تفاوت در زوایای خاص وجود دارد.
بیشتربخوانید:
مطالعه در اینجا تفاوت چندانی با عمق هسته داخلی نشان نداد. اما نشان داد که تغییر جهت آهسته به زاویه ۵۴ درجه، با جهت سریعتر امواج موازی با محور وجود دارد.
استفنسون افزود: «ما شواهدی پیدا کردیم که ممکن است نشان‌دهنده تغییر در ساختار آهن باشد. که احتمالاً دو رویداد خنک کننده جداگانه در تاریخ زمین را نشان می‌دهد. جزئیات این رویداد بزرگ هنوز کمی پر رمز و راز است. اما وقتی نوبت به دانش خود از هسته درونی زمین می رسد، قطعه دیگری از پازل را اضافه کرده ایم.»
تراز ساختاری متفاوت
این یافته‌ها ممکن است توضیح دهند که چرا برخی شواهد تجربی با مدل های کنونی ما از ساختار زمین ناسازگار بوده است. وجود درونی ترین لایه قبلا مشکوک بوده است. با اشاراتی مبنی بر اینکه کریستال های آهنی که هسته داخلی را تشکیل می دهند، ترازهای ساختاری متفاوتی دارند.
این تیم در مقاله خود نوشت: “ما به دلیل توزیع زمین لرزه ها و گیرنده های جهانی، به ویژه در انتیوپاد های قطبی، محدود شدیم.” اما نتایج آنها با سایر مطالعات در مورد ناهمسانگردی درونی ترین هسته داخلی همخوانی دارد.
تحقیقات آینده ممکن است برخی از این شکاف های داده ها را پر کند. و به دانشمندان اجازه دهد تا یافته های خود را تأیید یا در تضاد قرار دهند، و امیدواریم داستان های بیشتری را که در این لایه اولیه تاریخ زمین نوشته شده‌اند، ترجمه کنند
