سفر به مرکز زمین: علم نشانه هایی از درونی ترین نقاط زمین را آشکار می نماید - وبلاگ حسابی

به گزارش وبلاگ حسابی، دو دانشمند استرالیایی با تجزیه وتحلیل تلاقی امواج لرزه ای ناشی از زمین لرزه های بزرگ، می گویند که یک لایه کاملاً متفاوت در مرکز زمین وجود دارد. یکی از دانشمندان، هروویه تکالچیچ، استاد ژئوفیزیک در دانشگاه ملی استرالیا در کانبرا، گفت: اکنون وجود درونی ترین هسته داخلی را تأیید نموده ایم.

لرزش ناشی از زمین لرزه های بزرگ نکاتی را در خصوص چیزی متفاوت در مرکز سیاره ارائه می دهد.

به نظر می رسد هسته درونی زمین، درونی ترین راز را در خود دارد. کتاب های درسی زمین شناسی ناگزیر شامل یک نمودار از درون زمین است که چهار لایه آن را به خوبی و به توضیح زیر نشان می دهد:

لایه بیرونی نازکی از سنگ که ما روی آن زندگی می کنیم به نام پوسته.

گوشته، جایی که سنگ ها مانند مایعی مذاب در جریان هستند و موجب حرکت قاره ها و ترفیع کوه ها می گردد.

یک هسته بیرونی مایع از آهن و نیکل که میدان مغناطیسی سیاره را به وجود می آورد و یک هسته داخلی جامد.

دو دانشمند استرالیایی با تجزیه وتحلیل تلاقی امواج لرزه ای ناشی از زمین لرزه های بزرگ، می گویند که یک لایه کاملاً متفاوت در مرکز زمین وجود دارد. یکی از دانشمندان، هروویه تکالچیچ، استاد ژئوفیزیک در دانشگاه ملی استرالیا در کانبرا، گفت: اکنون وجود درونی ترین هسته داخلی را تأیید نموده ایم.

نشانه هایی از درونی ترین هسته زمین

دکتر تکالچیچ و تان-سون فام، محقق فوق دکترا، تخمین می زنند که درونی ترین هسته داخلی حدود 1300 کیلومتر عرض دارد؛ کل هسته داخلی حدود 2400 کیلومتر عرض دارد.

درحالی که به نظر می رسد نمودار، تقسیمات واضحی را به تصویر می کشد، دانش درمورد عمق داخلی زمین مبهم است. نزدیک به 6400 کیلومتر تا مرکز زمین فاصله است و حفاری بیش از چند کیلومتر در پوسته زمین غیرممکن است.

بیشتر چیز هایی که درمورد نهفته های زیر زمین می دانیم، از امواج لرزه ای ناشی می گردد؛ ارتعاشات و زمین لرزه هایی که از درون و اطراف سیاره عبور می نمایند. آن ها را مانند سونوگرافی غول پیکر از داخل اجزای زمین درنظر بگیرید؛ دانشمندان به وسیله همین امواج قادر به تهیه نقشه ها از لایه های درونی شده اند.

دو لرزه شناس هاروارد، میاکی ایشی و آدام دزیوونسکی، برای اولین بار در سال 2002 ایده درونی ترین هسته داخلی را براساس ویژگی های سرعت امواج لرزه ای که از هسته داخلی عبور می نمایند، ارائه دادند.

دانشمندان قبلاً می دانستند که سرعت امواج لرزه ای که در این قسمت از زمین حرکت می نمایند بسته به جهت فرق دارد. امواج در هنگام حرکت از قطبی به قطب دیگر در امتداد محور زمین سریع ترین و زمانی که عمود بر محور حرکت می نمایند، کندترین حرکت را داشتند. ژئوفیزیکدانان معتقدند که تفاوت در سرعت ها - درصد کمی که در مسیر های قطبی سریع ترند- از هم ترازی بلور های آهن در هسته داخلی ناشی می گردد.

امواج لرزه ای که به شکل s منتشر می شوند و محیط را در یک جهت و سپس در جهت دیگر منحرف می نمایند.

اما لرزه شناسان هاروارد می گویند در یک منطقه کوچک در مرکز، کندترین امواج، امواجی بودند که به جای 90 درجه با زاویه 45 درجه حرکت می کردند. بااین حال داده های موجود در آن موقع برای متقاعدکردن همه بسیار کم بود.

برترین میزان گیری ها از امواج لرزه ای مواردی اند که از مبدأ زلزله و درونی ترین هسته داخلی مستقیماً به سمت زمین حرکت می نمایند. بااین حال، تشخیص آن ها معمولاً نیازمند یک لرزه سنج است که تقریباً در سمت دیگر زمین واقع شده است و آن نقطه وسط اقیانوس است.

امواج لرزه ای چگونه به این کشف یاری می نمایند؟

مقاله نو از این واقعیت بهره می برد که امواج لرزه ای نیز به عقب بازمی گردند؛ بنابراین یک لرزه سنج نزدیک به مرکز زمین لرزه می تواند انعکاس موجی را که از زمین عبور نموده و به عقب برگشته و دوبار از درونی ترین هسته داخلی عبور نموده است، تشخیص دهد. آن ها بعلاوه می توانند برای بار دوم به عقب و جلو منعکس شوند و چهار بار از درونی ترین هسته عبور نمایند.

در سال های اخیر، لرزه سنج های زیادی به ویژه در ایالات متحده مستقر شده اند. ترکیب سیگنال های چندین ابزار، تشخیص انعکاس های ضعیف ناشی از زمین لرزه هایی با بزرگی 6 ریشتر یا بیشتر را امکان پذیر کرد. دکتر تکالچیچ گفت: ما 200 رویداد را پردازش کردیم و متوجه شدیم که 16 مورد از آن ها دارای این امواج بازگشتی هستند.

برای یک زمین لرزه که در سال 2017 در جزایر سلیمان رخ داد، امواجی که پنج بار از درونی ترین هسته عبور کردند، به وسیله لرزه نگار هایی که به طور تصادفی در سمت دیگر سیاره قرار گرفتند، شناسایی شدند.

جورج هلفریچ از مؤسسه فناوری توکیو در مؤسسه علوم زمین-حیات در ژاپن که درگیر این تحقیق نبود، گفت: آن ها را به خاطر به انجام رساندن مشاهداتی که ممکن است منجر به مطالعات بیشتر برای کشف ابهامات درباره ساختار هسته داخلی گردد، تحسین می کنم.

به نظر نمی رسد تفاوت قابل توجهی در ترکیب بین بیرونی و داخلی ترین قسمت هسته داخلی وجود داشته باشد و انتقال تدریجی است و تند نیست.

ورنون کورمیر، استاد فیزیک در دانشگاه کانکتیکات که در این تحقیق مشارکتی نداشت، گفت که این رویداد می تواند به تغییراتی در گذشته باستانی زمین اشاره کند. به گفته دکتر کورمیر، هسته داخلی از نظر زمین شناسی نسبتاً جوان است؛ تخمین زده می گردد که از 600 میلیون تا یک میلیارد سال متغیر است. این مدت زمان تنها کسری از تاریخ 4/5 میلیارد ساله سیاره است و ساختار هسته جامد پیچیده به نظر می رسد. در ژانویه، دانشمندان دیگری گزارش دادند که سرعت چرخش هسته داخلی تغییر می نماید.

دکتر کورمیر گفت دلیلی که مردم ساختار هسته داخلی را مطالعه می نمایند این است که سعی می نمایند آن را به میدان مغناطیسی زمین مرتبط نمایند. آن ها تغییراتی در میدان مغناطیسی زمین را آزمایش خواهند کرد که ممکن است همزمان با تغییر در شکل هسته داخلی اتفاق افتاده باشد.

منبع: دیجیاتو