هسته داخلی زمین دیگر سریعتر از سطح آن نمیچرخد!
به نظر میرسد که عمیقترین لایه زمین، یعنی هسته داخلی آن، در حال تغییر سرعت است. تحقیقات اخیر منتشر شده در مجله Nature نشان میدهد که سرعت چرخش هسته داخلی، که پیشتر تصور میشد بیشتر از سطح زمین است، شروع به کند شدن کرده است. این اطلاعات تازه به ما درک بهتری از دینامیک پیچیده درون زمین میدهد و البته، سوالاتی را درباره پیامدهای احتمالی آن مطرح میکند. با ما در پامپا همراه باشید.
ساختار زمین شبیه به یک کیک چند لایه است که هر لایه ویژگیهای خاص خود را دارد. بیرونیترین لایه «پوسته» نام دارد که یک پوسته نازک است و ضخامت آن به طور میانگین بین 3 تا 44 مایل (4.8 تا 70.8 کیلومتر) میباشد. در زیر آن «گوشته» قرار دارد، که منطقه وسیعی است و تا عمق 1800 مایلی (2896 کیلومتری) میرسد و عمدتاً از کانیهای سیلیکاتی غنی از آهن و منیزیم تشکیل شده است. هسته بیرونی، که در زیر گوشته قرار دارد، تا عمق 3200 مایل (5150 کیلومتر) گسترش مییابد و آلیاژ مایع آهن-نیکل است که به دلیل حرکت چرخشی خود، میدان مغناطیسی زمین را تولید میکند. در نهایت، در مرکز زمین، هسته داخلی اسرارآمیز آن قرار دارد که یک توپ جامد از آهن و نیکل با شعاع تقریباً برابر با شعاع ماه، یعنی حدود 760 مایل (1223 کیلومتر) است.
مطالعه حرکت هسته داخلی به دلیل عمق زیاد آن، یک چالش منحصر به فرد را به همراه دارد. دانشمندان برای دستیابی به بینشهایی درباره رفتار آن، به امواج لرزهای متکی هستند. یعنی مجبورند ارتعاشاتی را مورد مطالعه قرار دهند که در اثر زمینلرزهها از لایههای زمین عبور میکنند. تحقیقات جدید شامل تحلیل دادههای لرزهای از 121 زمینلرزه تکراری نزدیک جزایر ساندویچ جنوبی در جنوب اقیانوس اطلس بین سالهای 1991 تا 2023 بود. علاوه بر این، دادههای آزمایشهای هستهای تاریخی نیز در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته است.
تحلیلها یک روند جالب را نشان دادند و آن هم اینکه چرخش هسته داخلی نسبت به چرخش سطح زمین در حال کند شدن است. این پدیده، که تصور میشود از حدود سال 2010 آغاز شده، برای اولین بار در دهههای اخیر نشاندهنده چرخش کندتر هسته داخلی نسبت به سطح زمین است. جان ویدال، استاد علوم زمین که هدایت تیم تحقیقاتی را بر عهده داشت، ابتدا با دیدن دادههایی که به این تغییر اشاره داشتند، دچار شک شد. اما تحلیل بیش از دهها مشاهده دیگر، نتیجهگیری را تایید و این نتیجه را به دست داد که چرخش هسته داخلی به طور قابل ملاحظهای کند شده است. در حالی که پیشتر هم در برخی مطالعات مدلهای مشابه و متضادی پیشنهاد داده شده بود، اما این تحقیقات جدید قویترین شواهدی هستند که تاکنون ارائه شدهاند.
محققان این کند شدن را به ترکیبی از عوامل مختلف نسبت میدهند. حرکت چرخشی هسته بیرونی مایع، که مسئول میدان مغناطیسی زمین است، و تعاملات گرانشی با گوشته فوقانی به عنوان عوامل اصلی محسوب میشوند. در حالی که این تغییرات ممکن است طول روزهای ما را تحت تأثیر قرار دهند، انتظار میرود که تأثیر آنها بسیار جزئی و به اندازه کسری از ثانیه باشد. محققان اذعان میکنند که درک مستقیم این تغییرات جزئی به دلیل تأثیرات پویای اقیانوسها و جو زمین، بسیار دشوار است.
این کشف جدید راههای جدیدی را برای تحقیق پیش روی دانشمندان و زمینشناسان باز میکند. درک دلایل کند شدن هسته داخلی و اثرات بلندمدت احتمالی آن بر کره خاکی ما همچنان محور اصلی تمرکز تیم تحقیقاتی باقی خواهد ماند. پروفسور ویدال رفتار هسته داخلی را به طور مناسب به “رقص” تشبیه میکند، که پیچیدگی فراتر از درک کنونی ما را نشان میدهد. تحقیقات بیشتر در این زمینه میتواند اسرار بیشتری درباره دینامیک داخلی زمین و تکامل آن در طول زمان را فاش کند.
