يقول العلماء إن شكل قلب الأرض الداخلي يتغير

اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

أكد العلماء الذين قبل أشهر قليلة أن Core INNER INNER قد عكسوا مؤخرًا تدور لديهم كشف جديد عن أعمق أسرار كوكبنا – لقد حددوا التغييرات في شكل النواة الداخلية.

طبقة الأرض الأعمق عبارة عن كرة ساخنة من المعادن محاطة بلون خارجي معدني سائل. لعقود من الزمن ، يشتبه علماء الكواكب في أن النواة الداخلية الصلبة تشوه بمرور الوقت مع نسجها. الآن ، وجد الباحثون أول دليل على التغييرات التي تحدث على مدار العشرين عامًا الماضية في شكل النواة الداخلية. ظهرت علامات تشوه النواة في موجات من الزلازل التي كانت قوية بما يكفي للوصول إلى مركز الأرض.

استخدم فريق البحث بيانات الزلزال نفسها لدراسة 2024 لحل نقاش طويل الأمد حول دوران Core Inner. وجدوا أن النواة الداخلية مرة واحدة نسج أسرع من الأرض نفسها. لكن ابتداءً من عام 2010 ، تباطأ الدوران الداخلي الصلب. إنها تدور الآن للخلف ، نسبة إلى بقية الكوكب.

تعتمد دراستهم الجديدة ، التي نشرت يوم الاثنين في مجلة Nature Geoscience ، على هذا الاكتشاف ، باستخدام بيانات الزلازل التي تم جمعها من عام 1991 إلى عام 2023. ساعدهم عمل العلماء السابق على الدوران الأساسي في تفسير الاختلافات في ذروة الأمواج الزلزالية ، وتحديدها كمؤشرات ل وقال الدكتور جون فيدال ، وهو مؤلف مشارك للدراسة السابقة والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة ، إن التغييرات في سطح النواة الداخلية.

“يمكننا مقارنة الإشارات التي نراها عندما يتم إرجاع النواة الداخلية إلى نفس الموقف كما كان في وقت آخر ونرى ما إذا كانت هناك اختلافات لا يمكن تفسيرها بالدوران” ، صرحت كلية الحروف والفنون والعلوم بجامعة جنوب كاليفورنيا في جامعة جنوب كاليفورنيا ، لشبكة سي إن إن. يمكن أن تحمل تغييرات الشكل في القلب أدلة حول القوى العميقة داخل الأرض التي تشغل غلافنا المغناطيسي ، والخطوط غير المرئية للطاقة المغناطيسية التي تحمي كوكبنا من الطقس الشمسي والإشعاع القاتل ، حسبما ذكر الباحثون.

وقال الدكتور يوشي ميازاكي ، الأستاذ المساعد في قسم العلوم والوكلية في جامعة روتجرز: “تتطور الأرض على نطاق زمني جيولوجي ، لذا فإن مراقبة التغييرات على النطاق الزمني السنوي أمر مثير للاهتمام دائمًا ، لأنه يعزز فهمنا للديناميات الأساسية الداخلية”. في نيو جيرسي.

“لقد ناقشت الدراسات السابقة بالفعل كيفية تغير الدوران الأساسي الداخلي على مدار العقد الماضي ، وتقدم هذه الدراسة منظوراً جديداً-تغييرات غير تقليدية-إضافة بعدًا آخر للمناقشة. وقال ميازاكي ، الذي لم يشارك في البحث الجديد ، لشبكة سي إن إن في رسالة بريد إلكتروني: “أعتقد أن هذا سيؤيد هذه المناقشات”.

“الخيال العلمي تقريبا”

من بين جميع طبقات الأرض ، فإن النواة الداخلية هي الأكثر نائية وغموضًا. هذا المجال الصلب من الحديد والنيكل هو حوالي 70 ٪ حجم القمر ، مع دائرة نصف قطرها حوالي 759 ميل (1221 كيلومتر).

تصل درجات الحرارة في النواة الداخلية إلى 9800 درجة فهرنهايت (5،400 درجة مئوية) ، ويمكن أن تصل الضغوط إلى 365 جيجا (GPA) – أكثر من 3 ملايين مرة أكبر من متوسط ​​الضغط الجوي للأرض على الأرض. على الرغم من أن الملاحظة المباشرة للنواة مستحيلة ، فإن العلماء يدرسونه من خلال تحليل التغييرات في حجم وشكل الموجات الزلزالية أثناء مرورها عبر القلب.

الزلازل تولد نوعين من الأمواج. الأمواج الأولية ، أو الأمواج p ، هي الأمواج الأولى التي تنتجها زلزال ، وتحرك الأرض في نفس الاتجاه الذي تتحركه الموجة. موجات القص ، أو موجات S ، أبطأ من موجات P وتحرك الأرض بشكل عمودي إلى اتجاه الموجة.

تتغير السعة في نوع من موجات P التي يخترق الأساسية-موجات PKIKP-تلمح إلى التشوهات في المستوى الضحل الداخلي ، وفقًا للدراسة الجديدة. على الحدود التي يلتقي فيها النواة الداخلية الصلبة مع سائل النواة الخارجية ، قد يكون سطح الكرة أكثر مرونة مما هو عليه في مستويات أعمق.

وقال فيدال: “من الخيال العلمي تقريبًا تصور ما يحدث على سطح النواة الداخلية”. “إنه مكان يختلف تمامًا عن حياتنا اليومية ، مع وجود فترات زمنية مختلفة ومواد مختلفة وقوى لا تصدق. ومع ذلك ، يمكننا النزول إلى هناك ومعرفة المزيد عن ذلك بمجرد غربلة بعض الملاحظات الأخيرة. “

حركة “مثل الانهيارات الأرضية”

قام العلماء بتحليل 168 موجات مقترنة من الزلازل في 42 موقعًا بالقرب من جزر ساندويتش الجنوبية ، وهي سلسلة من الجزر البركانية في جنوب المحيط الأطلسي. أعطى تتبع سرعة واتجاه دوران النواة للباحثين طريقة للكشف عن التغييرات في شكل النواة. بمجرد أن يعرفوا سرعة دوران Core ، يمكنهم تصميم موقعه ثم مقارنة موجات PKIKP المختلفة التي وصلت إلى جوهرها كما تدور في نفس المكان.

يمكن بعد ذلك تعيين تغييرات السعة في تلك الموجات المقترنة لتشكيل التغييرات في القلب ، بدلاً من تغييرات الدوران ، وفقًا للدراسة. ومع ذلك ، فإن ما قد يبدو عليه تشوه النواة الداخلية يصعب تحديده.

ربما تسير التضاريس صعودًا وهبوطًا. ربما يتجول مثل الانهيارات الأرضية “. “الشيء الأكثر ترجيحًا هو أن النواة الخارجية هي مجرد الضغط على النواة الداخلية وتحريكه قليلاً.”

أفاد الباحثون أن الموقع الأساسي واحد فقط أظهر علامات تشوه بين عامي 2004 و 2008 ، إلا أنه قد يكون هناك المزيد لم يتم اكتشافه بعد.

وقال فيدال: “من الصعب معرفة ما إذا كنا ننظر إلى موقع شاذ أو عادي”. “لكن أحدهم هو أن هناك قدرًا من التشوه يحدث في كثير من الأحيان في العديد من الأماكن.”

كما تدور أسواق الأرض الصلبة للأرض ، فإن النواة الخارجية المنصهرة وروش. تولد تفاعلاتهم طاقة مغناطيسية ، والتي تنزه لإثارة كوكبنا في المغناطيسية. لكن النواة الخارجية السائلة تقلص. وقال Vidale إن الملليمتر من الملليمتر ، يحتوي على المعدن المنصهر من اللب من النواة السائلة المحيطة به. من المحتمل أن يستغرق الأمر مليارات السنين حتى يبرد النواة الداخلية والتوطيد ، وعلى مدار مليار سنة قليلة ، سيستمر النواة الداخلية في تبريد قطرات من المعادن السائلة من النواة الخارجية ، حتى يصبح قلب الأرض بالكامل عبارة عن كرة معدنية صلبة وأضاف.

“سوف يقتل هذا المجال المغناطيسي” ، قال فيدال. “لن يكون هناك الحديد المتحرك هناك بعد الآن.”

ومع ذلك ، فإن مثل هذا الحدث هو مليارات السنين في مستقبلنا. وقبل أن يحدث ذلك ، من المحتمل أن يتم طمس الأرض حيث تتوسع شمسنا إلى عملاق أحمر وتبتلع الكواكب الداخلية للنظام الشمسي. حتى ذلك الحين ، كان يجب أن يكون لدى العلماء وقت كبير للتحقيق في الأعمال غير المرئية في قلب كوكبنا واكتشاف ما قد يكون الغزل الداخلي للأرض ، والتشويش وتحويل الأشكال في المتجر للكوكب.

وقال ميازاكي: “فيما يتعلق بالتأثير على الحياة ، كما هو مذكور في مقدمة الورقة ، يلعب النمو الأساسي الداخلي دورًا حاسمًا في توليد المجال المغناطيسي للأرض ، والذي يحمينا من الإشعاع الشمسي الضار”. “في حين أن العلاقة المباشرة بين الحياة على سطح الأرض و ICB (الحدود الأساسية للدخول الداخلية) تظل بعيدة ، إلا أن ما يحدث في ICB لا يزال لديه بعض الآثار على تطور الأرض على المدى الطويل.”

ميندي ويسبرغر كاتبة علمية ومنتج إعلامي ظهر عمله في مجال العلوم الحية ، العلمية الأمريكية وكيف يعمل.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com