اندهش العلماء الذين يدرسون الحركة الداخلية لكوكب الأرض لاكتشاف “عالم خفي جديد” في جوفه، حيث تحدى هذا الاكتشاف الرائد عقودًا من العلم حول اللب الداخلي “الصلب” للأرض. من المفهوم أن جوف الأرض، وهو أعمق طبقة من الكوكب، عبارة عن كرة صلبة في الغالب من الحديد والنيكل يبلغ قطرها حوالي 760 ميلاً (1220 كم) وعلى عمق 3200 ميل(5150 كلم) تحت سطح الأرض، وهي مسؤولة عن توليد المجال المغناطيسي للكوكب.
منذ الخمسينيات ، اتفق العلماء بشكل عام على أن اللب الداخلي للأرض صلب ومُحاط بطبقة من المعدن السائل. ولكن وفقًا لبحث جديد نُشر في جامعة هاواي، فإن اللب “الصلب” قد يكون أكثر هشاشة مما كان يُعتقد سابقًا. حيث وجد فريق بقيادة ريت بتلر، الجيوفيزيائي في جامعة هاواي في مدرسة مانوا لعلوم المحيطات والأرض والتكنولوجيا (SOEST) ، أن لب الأرض يبدو وكأنه مزيج من المواد اللينة والصلبة والسائلة ويمتد هذا المزيج من المواد عبر 150 ميلاً من الجوف الداخلي.
وبما أن الضغط ودرجات الحرارة التي يتم التعرض لها في جوف الأرض أكبر بكثير من أن تزورها أي آلة، ناهيك عن الإنسان، قام الدكتور بتلر وزملاؤه بدرس تكوين لب الأرض من خلال تحليل موجات الزلزال.
عندما تنتقل موجات الزلزال عبر طبقات الكوكب المتعددة، تتغير سرعتها وقد تنعكس وتنكسر اعتمادًا على التراكيب المعدنية والكثافة ودرجات الحرارة.
جمع الدكتور بتلر وفريقه البيانات من الجوف عن طريق تتبع هذه الزلازل من الأطراف المعاكسة المباشرة لمكان اكتشافها. ثم استخدموا الكمبيوتر الفائق الياباني Earth Simulator لتقييم خمسة مسارات: تونجا-الجزائر ، وإندونيسيا-البرازيل ، وثلاثة بين تشيلي والصين.
قال الدكتور بتلر: “في تناقض قوي مع سبائك الحديد اللينة المتجانسة التي تم أخذها في الاعتبار في جميع نماذج الأرض من الجوف الداخلي منذ السبعينيات، تشير نماذجنا إلى وجود مناطق متجاورة من سبائك الحديد الصلبة واللينة والسائلة أو الطرية في أعلى 150 ميل من الجوف الداخلي. هذا يضع قيودًا جديدة على التكوين والتاريخ الحراري وتطور الأرض.”
وأضاف: “معرفة حالة الحدود هذه من علم الزلازل قد يتيح نماذج تنبؤية أفضل للحقل المغنطيسي الأرضي الذي يحمي الحياة على كوكبنا”.
ستساعد النتائج العلماء على فهم ديناميكيات المنطقة الداخلية الأساسية بشكل أفضل ، وكذلك العمليات التي تولد المجال المغناطيسي للكوكب. كما يخطط الباحثون لاستخدام Earth Simulator لدراسة النواة الداخلية للأرض بتفاصيل أدق ومقارنة النتائج بالمجال المغنطيسي الأرضي.
وفي هذا السياق، قالت جيسيكا إيرفينغ، عالمة الزلازل في جامعة بريستول ، والتي لم تشارك في الدراسة ، لـ Live Science: “كلما نظرنا إلة الأرض، أدركنا أنها ليست نقطة مملة من الحديد”.
مصدر الصور: Wikpipedia – under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license.
