یافته‌های علمی تازه: جنس هسته‌ی درونی زمین ناهم‌گون است

راسکRASC: تیمی از محققان در یک مطالعه تازه دریافته‌اند که جنس هسته ی درونی زمین یک‌دست نیست و با آن‌چه پیش‌تر تصور می‌شد، تفاوت دارد.
پژوهش‌گران در دانش‌گاه یوتای آمریکا کشف کرده‌اند که هسته درونی زمین یک جرم هم‌گون نیست، بلکه هم‌چون «پرده نقش‌داری» است که از پارچه‌های متفاوت بافته شده‌است. یافته‌ای که درک جدیدی در مورد شکل‌گیری و تکامل زمین و هم‌چنین ایجاد میدان مغناطیسی در آن ارایه می‌کند.
دانش‌مندان در این تحقیق با استفاده از از داده‌های امواج لرزه‌های ناشی از زلزله‌های طبیعی دریافتند که هسته درونی زمین در ابتدا به سرعت رشد کرده و سپس با گذشت زمان سرعت رشد آن کند شده‌است.
در مرکز زمین یک توپ فلزی جامد (پلاسما با رفتار جامدگونه) قرار دارد. با اطلاعاتی که ما داریم وجود این توپ، که نوعی «سیاره در سیاره» نامیده می‌شود، زندگی بر روی سطح را ممکن ساخته‌است. با این حال چگونگی شکل‌گیری، رشد و تکامل این هسته درونی در طول زمان هم‌چنان یک راز باقی مانده‌است.
در شرایطی که این کره کوچک به قطر ۲۴۴۲ کیلومتر کم‌تر از یک درصد از حجم کل زمین را تشکیل می‌دهد، وجود آن مسوول ایجاد میدان مغناطیسی سیاره ما است که بدون آن کره زمین مکان بسیار متفاوتی می‌بود.
گوانینگ پانگ، محقق در دانش‌گاه کورنل و از نویسندگان این مطالعه، با اشاره به این‌که جرم هسته مرکزی هم‌گون نیست؛ می‌گوید: «ما برای اولین بار تایید کردیم که این نوع ناهم‌گونی در همه جای هسته درونی وجود دارد.»
در این تحقیق از مجموعه داده‌های شبکه جهانی آرایه‌های لرزه‌ای برای شناسایی انفجارهای هسته‌ای (CTBTO) استفاده شده‌است. این نهاد در سال ۱۹۹۶ میلادی توسط کمیسیون معاهده منع جامع آزمایش‌های هسته‌ای ایجاد شد، تا سازمان ملل متحد از انطباق فعالیت‌های هسته‌ای با معاهدات جهانی، که چنین انفجارهایی را ممنوع می‌کنند، اطمینان حاصل کند.
این نهاد دارای ۴ سیستم نظارتی انفجار، با استفاده از ابزارهای سنجش پیش‌رفته در سراسر جهان است. دانش‌مندان نیز می‌توانند از داده‌های به دست‌آمده از آن برای روی‌دادهای جغرافیایی، از چگونگی شکل‌گیری کوه‌های یخ در سطح کره زمین تا رفتار کردار پوسته نازک زمین، استفاده کنند.
هرچند سطح زمین به طور کامل نقشه‌برداری و شناخته شده‌است، مطالعه داخل آن برای دانش‌مندان کار بسیار دشواری به شمار می‌رود زیرا نمی‌توان مستقیم به آن دست‌رسی داشت. به‌ترین ابزار برای سنجش این قلم‌رو پنهان، امواج لرزه‌ای زلزله است که از طریق ارتعاش هسته فلزی شروع شده و سپس گوشته سنگی و سپس پوسته نازک سیاره را درمی‌نوردند.
هسته زمین که حدود ۷ هزار کیلومتر قطر دارد و بیش‌تر از آهن و مقداری نیکل به هم‌راه چند عنصر فلزی سنگین دیگر تشکیل شده‌است. دمای این بخش به حدود ۵۵۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد که دمایی مشابه با سطح خورشید دارد.
پروفسور کیت کپر، زمین‌شناس و رییس ایستگاه لرزه‌نگاری دانش‌گاه یوتا، در این باره می‌گوید: «هسته درونی زمین یک سیاره در دل یک سیاره دیگر است که چرخش خاص خود را دارد و توسط اقیانوس بزرگی از آهن مذاب از سطح آن جدا شده است.»
برای مطالعه جدید تیم تحقیقاتی دانش‌گاه یوتا داده‌های لرزه‌ای ثبت‌شده توسط ۲۰ آرایه لرزه‌سنج در سرتاسر جهان، از جمله دو دستگاه در قطب جنوب، را مورد بررسی قرار دادند. یافتن سیگنال‌هایی که از هسته درونی زمین می‌آیند، بسیار سخت است؛ چرا که اندازه آن‌ها بسیار ریز است. دکتر کوپر در این باره می‌گوید: «اندازه این سیگنال‌ها نزدیک به یک نانومتر است. کاری که ما انجام می‌دهیم این است که در انبار کاه به دنبال سوزن باشیم.»
دانش‌مندان می‌گویند در مقطعی از تاریخ‌چه زمین، هسته درونی زیر فشارهای شدید موجود در مرکز سیاره شروع به تشکیل «هسته جامد» کرد. هنوز مشخص نیست که این فرآیند چه زمانی آغاز شد، اما تیم دانش‌گاه یوتا سرنخ‌های مهمی را از نحوه شکل‌گیری آن کشف کرده‌اند.
آقای پانگ می‌گوید: «بزرگ‌ترین کشف ما این است که وقتی بیش‌تر به سمت عمق می‌روید، ناهم‌گونی قوی‌تر می‌شود. در واقع ناهم‌گون‌بودن در مرکز زمین قوی‌تر است و ما فکر می‌کنیم که این بافت ناهم‌گون، ریشه در سرعت رشد هسته درونی دارد.»