در یک دستاورد علمی قابل توجه، گروهی از دانشمندان موفق به کشف نشانه‌هایی از یک ساختار پنهان در هسته زمین شده‌اند. این یافته جدید، که بر اساس تحلیل داده‌های لرزه‌ای به دست آمده است، دیدگاه‌های سنتی در مورد لایه‌های داخلی سیاره زمین را به چالش می‌کشد و احتمالا منجر به بازنگری کتاب‌های درسی علوم زمین خواهد شد.
بر اساس گزارش‌های منتشر شده، این تحقیق که توسط جوآن استفنسون، ژئوفیزیکدان برجسته دانشگاه ملی استرالیا، رهبری شده است، نشان می‌دهد که هسته داخلی زمین، که پیش از این به عنوان یک توده جامد و یکپارچه تصور می‌شد، ممکن است خود دارای یک هسته داخلی‌تر با ساختار و ترکیبات متفاوت باشد.
جزئیات جدید درباره ساختار پنهان در هسته زمین
خانم استفنسون در سال ۲۰۲۱ در توضیح این کشف اظهار داشت:
«به طور سنتی، آموزش داده شده است که زمین از چهار لایه اصلی تشکیل شده است: پوسته، گوشته، هسته بیرونی و هسته درونی.» وی افزود که دانش ما از اعماق زمین عمدتا از طریق بررسی مواد آتشفشانی و تحلیل امواج لرزه‌ای ناشی از زلزله‌ها به دست آمده است.
محاسبات پیشین دانشمندان بر اساس همین مشاهدات غیرمستقیم نشان می‌داد که هسته داخلی زمین، با دمایی بالغ بر ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد، تنها حدود یک درصد از کل حجم سیاره را تشکیل می‌دهد. با این حال، تحقیقات جدید استفنسون و همکارانش، که چند سال به طول انجامیده است، شواهد قابل توجهی را ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد این هسته داخلی ممکن است از دو لایه مجزا تشکیل شده باشد.
استفنسون در آن زمان با ابراز هیجان از این یافته گفت:
«این کشف بسیار هیجان‌انگیز است و می‌تواند به این معنا باشد که ما نیازمند بازنویسی کتاب‌های درسی هستیم!»
تیم تحقیقاتی برای دستیابی به این نتایج، از یک الگوریتم جستجوی پیشرفته استفاده کردند تا هزاران مدل مختلف از ساختار هسته داخلی زمین را با داده‌های لرزه‌ای جمع‌آوری شده در طول چندین دهه توسط مرکز بین‌المللی زلزله شناسی تطبیق دهند. این رویکرد نوآورانه به دانشمندان این امکان را داد تا الگوهای ظریفی را در نحوه عبور امواج لرزه‌ای از هسته زمین شناسایی کنند که پیش از این نادیده گرفته شده بودند.
بررسی‌های این تیم بر روی مدل‌های ناهمسانگردی هسته داخلی متمرکز بود. ناهمسانگردی به تفاوت در خواص مواد در جهات مختلف اشاره دارد و می‌تواند بر سرعت و نحوه عبور امواج لرزه‌ای تأثیر بگذارد. محققان دریافتند که برخی از مدل‌های ناهمسانگردی، که نشان می‌دهند ترکیب مواد هسته درونی در اعماق مختلف تغییر می‌کند، با داده‌های لرزه‌ای مشاهده شده سازگاری بیشتری دارند.
در حالی که برخی از مدل‌های پیشین نشان می‌دادند که مواد هسته داخلی امواج لرزه‌ای را سریع‌تر به موازات خط استوا هدایت می‌کنند، مدل‌های جدید حاکی از آن است که جهت سریع‌تر امواج با محور چرخش زمین موازی است. این مطالعه همچنین نشان داد که جهت آهسته حرکت امواج در عمق حدود ۵۴ درجه تغییر می‌کند، در حالی که جهت سریع‌تر همواره موازی با محور زمین باقی می‌ماند.
به گفته استفنسون، این تغییر در جهت‌گیری امواج لرزه‌ای در اعماق هسته داخلی می‌تواند نشان‌دهنده یک تغییر در ساختار آهن تشکیل‌دهنده آن باشد. وی این فرضیه را مطرح کرد که این تغییر ساختاری احتمالا ناشی از دو رویداد خنک‌سازی جداگانه در طول تاریخ زمین است.
اگرچه جزئیات دقیق این رویدادهای خنک‌سازی هنوز در هاله‌ای از ابهام قرار دارد، اما این یافته جدید یک قطعه مهم دیگر به پازل دانش ما در مورد هسته داخلی زمین اضافه می‌کند. این یافته‌ها همچنین می‌توانند توضیح دهند که چرا برخی از مشاهدات تجربی پیشین با مدل‌های فعلی ساختار زمین همخوانی نداشتند.
پیش از این نیز فرضیه‌هایی در مورد وجود یک لایه داخلی‌تر در هسته زمین مطرح شده بود، به ویژه بر اساس شواهدی مبنی بر تفاوت در آرایش ساختاری کریستال‌های آهنی که هسته داخلی را تشکیل می‌دهند.
تیم تحقیقاتی در مقاله منتشر شده خود به محدودیت‌های ناشی از توزیع زمین‌لرزه‌ها و گیرنده‌های لرزه‌ای در سطح جهان، به ویژه در مناطق قطبی، اشاره کرده‌اند. آن‌ها توضیح می‌دهند که کمبود داده‌ها در این مناطق می‌تواند بر قطعیت نتایج آن‌ها تأثیر بگذارد. با این وجود، نتایج این تحقیق با یافته‌های سایر مطالعات در مورد ناهمسانگردی درونی‌ترین بخش هسته داخلی همسو است و از اعتبار آن پشتیبانی می‌کند.
محققان امیدوارند که تحقیقات آینده با پر کردن شکاف‌های موجود در داده‌های لرزه‌ای، امکان تأیید یا رد یافته‌های فعلی را فراهم کند و به دانشمندان اجازه دهد تا داستان‌های بیشتری را که در این لایه اولیه از تاریخ زمین نهفته است، رمزگشایی کنند. این کشف نه تنها درک ما از ساختار داخلی سیاره زمین را عمیق‌تر می‌کند، بلکه می‌تواند پیامدهای مهمی برای درک فرآیندهای زمین‌شناسی و میدان مغناطیسی زمین داشته باشد.
__ تکنو دات مرجع اخبار تکنولوژی __
