قد لا يكون النواة الداخلية في وسط الأرض ، وهي كرة من الحديد والنيكل حوالي 1500 ميل ، صلبة تمامًا.
تجد دراسة جديدة دليلًا على أن الحدود الخارجية لـ Inner Core قد تغيرت بشكل ملحوظ على مدى العقود القليلة الماضية.
وقال جون فيدال ، أستاذ علوم الأرض بجامعة جنوب كاليفورنيا: “الأكثر ترجيحًا هو أن النواة الخارجية هي نوع من التجنب على النواة الداخلية وجعلها تتحرك قليلاً”.
أبلغ الدكتور فيدال وزملاؤه عن نتائجهم يوم الاثنين في مجلة Nature Geoscience.
هذا يضيف إلى الألغاز حول مركز الكوكب. سبق أن ذكر علماء الجيوفيزيائيين أن النواة الداخلية لا تدور بنفس معدل بقية الأرض. كما أظهروا أن وتيرة التغيرات في الدوران – بدا أن النواة الداخلية كانت تدور أسرع قليلاً من الطبقات الخارجية قبل عقدين من الزمن ، والآن أصبح الغزل أبطأ قليلاً.
النواة الداخلية هي أعمق الطبقات الجيولوجية للأرض. القشرة – الطبقة التي نعيش عليها – هي مجرد بضعة أميال. وبدون ذلك ، فإن ملء 84 في المائة من الكوكب ، هو عباءة سمك 1800 ميل ، وهي ناعمة بدرجة كافية في أماكن للتدفق لأعلى ولأسفل وتوليد القوى التي تدفع القارات حولها. بين الوشاح واللبار الداخلي هو النواة الخارجية السائلة.
بالطبع لا يمكن للعلماء تقطيعهم إلى الأرض ويراقبونها بشكل مباشر. بدلاً من ذلك ، يتم استنتاج معرفتهم من الاهتزازات الناتجة عن الزلازل التي تمر عبر الكوكب. تتغير سرعة واتجاه الاهتزازات الزلزالية اعتمادًا على كثافة ومرونة الصخور.
لهذه الدراسة ، نظر الدكتور فيدال وزملاؤه إلى الزلازل في جزر ساندويتش الجنوبية ، وهي سلسلة بركانية في جنوب المحيط الأطلسي.
يحدث الكثير من الزلازل هناك في بعض الأحيان يكون حدث جديد متطابقًا تقريبًا في الحجم والموقع إلى حدث حدث قبل سنوات.
حدد العلماء أكثر من 100 “أزواج زلزال” ، حيث قاموا بتحليل القراءات من 1991 إلى 2004 في صفيفتين من مقياس الزلازل على بعد أكثر من 8000 ميل ، أحدهما بالقرب من فيربانكس ، ألاسكا ، والآخر في يلونايف ، كندا.
يهدف التحليل في الأصل إلى تحسين العمل السابق الذي اقترح تباطؤًا في الدوران الداخلي. لكن العلماء لم يفهموا جوانب الإشارات في صفيف يلونايف.
قال الدكتور فيدال: “في الأساس ، تختلف التلال”.
عن طريق الصدفة ، بالنسبة لبعض الأزواج ، كان النواة الداخلية في نفس الاتجاه خلال كلتا الزلازل.
يجب أن تكون اهتزازات الزلازل المتطابقة التي تمر عبر الجزء المتطابق من الأرض قد أنتجت إشارات زلزالية متطابقة في Fairbanks و YellowKnife. في فيربانكس ، كان هذا صحيحًا ، ولكن في Yellowknife كانت الإشارات مختلفة.
نظرًا لأن Yellowknife أقرب إلى حد ما إلى جزر الساندويتش الجنوبية أكثر من فيربانكس ، فإن الأمواج الزلزالية من زلازل الجزر لم تنتقل بعمق إلى النواة الداخلية مثل أولئك الذين يصلون إلى فيربانكس. هذا اقترح أن شيئًا ما قد تغير بالقرب من الحدود الخارجية للنواة الداخلية.
وقال الدكتور فيدال إن التدفق المضطرب في السحب الخارجي أو الجاذبية من الأجزاء الكثيفة من الوشاح يمكن أن يشوه الحدود الأساسية الداخلية ، والتي قد تفسر التغيير في الإشارات الزلزالية.
وقال “نتوقع أن يكون ناعمًا لأنه بالقرب من نقطة الانصهار”. “لذلك ليس من المستغرب أن يتشوه.”
النتائج الجديدة لن تكون الأخيرة في هذا الموضوع. وقال Hrvoje Tkalcic ، أستاذ الجيوفيزيائي في الجامعة الوطنية الأسترالية التي لم تشارك في البحث ، “على الرغم من أنه ليس التفسير الوحيد الممكن ، كما يعترف المؤلفون”.
في السنوات الأخيرة ، جادل علماء الجيوفيزيائيين حول ما إذا كانت الاختلافات في الإشارات الزلزالية ناتجة عن تغيير في معدل الدوران أو عن طريق تغيير في شكل النواة الداخلية. وقال الدكتور تاكالسيتش: “هذه الدراسة تتساوي التوفيق بين النقاش الأخير من خلال اقتراح مزيج من كلا السببيين”.
لا يزال Lianxing Wen ، أستاذ علوم الأرض بجامعة Stony Brook في نيويورك والذي أبلغ في عام 2006 عن تغييرات محتملة في الشكل عند الحدود الداخلية النواة ، غير مقنعة أن الدوران الأساسي الداخلي بمعدل مختلف عن بتلك الخاصة ببقية الأرض.
وقال الدكتور وين إن بيانات Yellowknife كانت غير متسقة مع تلك الفرضية. وقال “عادة ، يجب أن تؤدي هذه التناقضات إلى التخلي عن التفسير الأصلي غير المتسق”.
وقال الدكتور وين إن التغيير في الشكل ، دون أي تغيير في شكل الدوران ، كان كافياً لشرح البيانات الزلزالية.
حتى الدكتور فيدال غير مقتنع تمامًا بأنه محق. وقال “نحن على يقين من أننا كنا على حق ، لكن هذه ليست ورقة مقاومة للرصاص”. “ما مدى تأكيد؟ أنا نوعا ما وضعت في 90 في المئة. “
وقال الدكتور Tkalcic إن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لحل السؤال ، والذي “يمكن تحقيقه من خلال بناء بنية تحتية زلازل في المناطق النائية من الكوكب ، بما في ذلك قاع المحيط.”
وافق Song Song ، الأستاذ بجامعة بكين في الصين ، والذي كان في منتصف التسعينيات من القرن الماضي من أوائل من يقترحون أن النواة الداخلية كانت تدور بسرعة مختلفة عن سرعة سطح الأرض.
قال الدكتور سونج: “هذه الدراسة الجديدة ، يجب أن تحفز جولة جديدة من الاستكشاف إلى سلوكيات غريبة في قلب الكوكب”.
