در هسته زمین "برف آهنی" می‌بارد

گروهی از زمین شناسان از چین و ایالات متحده شواهدی پیدا کرده‌اند که نشان می‌دهد احتمالا بارش ممکن است در هسته داغ کره زمین نیز رخ می‌دهد. البته این برف مانند برفی که روی سطح زمین می‌بارد، نیست. محققان می‌گویند که این برف متشکل از تکه‌های آلیاژهای آهن است و از هسته داخلی زمین که جامد است به آرامی بر روی هسته بیرونی آن که مایع و جوشان است، می‌نشیند.

بهترین مدل‌ها از درون زمین به ما می‌گویند که سیاره ما یک کیک لایه لایه از مواد مختلف است. ما در حال قدم زدن در بالای پوسته نازک و سنگی آن هستیم که بالای یک گوشته جامد یکپارچه اما رونده شناور است. در زیر آن نیز هسته بیرونی قرار دارد که یک حلقه بسیار داغ از آهن مذاب است که هسته داخلی آهنی جامد را احاطه کرده است.

از آنجا که ۲۸۹۰ کیلومتر سنگ بین ما و هسته زمین وجود دارد، نمی‌توان دید که در آنجا چه می‌گذرد. در عوض دانشمندان برای مطالعه آن، نحوه انتشار امواج لرزه‌ای از مواد مختلف را ضبط و تحلیل می‌کنند. اگر در نقاط معینی سرعت بگیرند یا کند شوند، ویسکوزیته لایه‌های مختلف را آشکار می‌سازند و نشان می‌دهند که از چه ساخته شده‌اند.

اما این کار، شگفتی‌هایی را نشان داد که با مدل‌های فعلی مطابقت نداشت. به عنوان مثال، به نظر می‌رسد امواج لرزه‌ای کندتر از حد انتظار در قسمت داخلی هسته بیرونی حرکت می‌کنند و سریع‌تر از حد انتظار از بالای هسته داخلی به ویژه در نیمکره شرقی آن حرکت می‌کند.

محققان این مطالعه جدید نظریه‌ای را ارائه داده‌اند که این ناهنجاری‌ها را توضیح می‌دهد: "برف آهن".

طبق آزمایشات انجام شده با استفاده از موادی شبیه به مواد موجود در هسته زمین، این امکان وجود دارد که آهن مذاب در قسمت تحتانی هسته بیرونی متبلور شود. سپس به آرامی بر روی هسته داخلی محکم‌تر می‌بارد.

"نیک دایگرت" یکی از محققان این مطالعه می‌گوید: این یک چیز عجیب و غریب است. کریستال‌هایی در هسته بیرونی وجود دارد که در مسافتی چند صد کیلومتری بر روی هسته داخلی فرو می‌ریزند.

این ماده برف مانند بافتی شبیه به دوغاب دارد که باعث کند شدن امواج لرزه‌ای می‌شود و از آنجا که این یک لایه یکنواخت نیست، ممکن است در نیمکره شرقی نازک‌تر و در غرب ضخیم‌تر باشد و سرعت‌های مختلفی را موجب شود.

محققان می‌گویند که این روند همچنین می‌تواند توضیح دهد که چرا هسته داخلی در حال رشد است.

اگر در هسته زمین "برف آهن" می‌بارد، می‌تواند در بسیاری از فرآیندهای زمینی تأثیر بگذارد، از جمله اینکه گرما و سنگ چگونه در بخش‌های مختلف حرکت می‌کنند و میدان مغناطیسی چگونه تولید می‌شود.

"یوجون ژانگ" محقق اصلی این تحقیق می‌گوید: مرز هسته داخلی یک سطح ساده و صاف نیست و همین ممکن است بر هدایت حرارتی و همرفت هسته تاثیرگذار باشد.

این اولین نظریه شگفت آور نیست که در مورد درون زمین مطرح می‌شود. تحقیقات اخیر، دامنه‌های کوهستانی عظیمی را در گوشته زمین یافته است. جریان سریع مایع در هسته خارجی نشان داد که هسته داخلی به مراتب جوان‌تر از بقیه سیاره است.

این مطالعه جدید در مجله JGR Solid Earth منتشر شده است.

منبع: ایسنا

24