به نقل از «آفتاب»

عکس| کشفیات جدید دانشمندان از هسته درونی کره زمین؛ سیاره‌ای در دل یک سیاره؛

تاریخ انتشار: ۲۳ تیر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۲۱۸۱۰۴

آفتاب‌‌نیوز :

پژوهشگران در دانشگاه یوتای آمریکا کشف کرده‌اند که هسته درونی زمین یک جرم همگن نیست، بلکه همچون «پرده نقش‌داری» است که از پارچه‌های متفاوت بافته شده است. یافته‌ای که درک جدیدی در مورد شکل‌گیری و تکامل زمین زمین و همچنین ایجاد میدان مغناطیسی در آن ارائه می‌کند.

دانشمندان در این تحقیق با استفاده از از داده‌های امواج لرز‌ه‌ای ناشی از زلزله‌های طبیعی دریافتند که هسته درونی زمین در ابتدا به سرعت رشد کرده و سپس با گذشت زمان سرعت رشد آن کند شده است.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

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 ساخته است. با این حال چگونگی شکل‌گیری، رشد و تکامل این هسته درونی در طول زمان همچنان یک راز باقی مانده است.

در شرایطی که این کره کوچک به قطر ۲۴۴۲ کیلومتر کمتر از یک درصد از حجم کل زمین را تشکیل می‌دهد، وجود آن مسئول 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 همگن نیست می‌گوید: «ما برای اولین بار تأیید 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 شده است. این نهاد در سال ۱۹۹۶ توسط کمیسیون معاهده منع جامع آزمایش‌های هسته‌ای ایجاد شد تا سازمان ملل متحد از انطباق فعالیت‌های هسته‌ای با معاهدات بین‌المللی، 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 فعل و انفعالات پوسته نازک زمین، استفاده کنند.

زمین از هسته‌ای گداخته تشکیل شده استتصویر: کانوا

هرچند سطح زمین به طور کامل نقشه‌برداری و شناخته شده است، مطالعه داخل آن برای دانشمندان کار بسیار دشواری به شمار می‌رود، زیرا نمی‌توان مستقیماً 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 عمدتاً از آهن و مقداری نیکل به همراه چند عنصر فلزی سنگین دیگر تشکیل شده است. دمای این بخش به حدود ۵۵۰۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد که تقریبا دمایی مشابه با سطح خورشید دارد.

پروفسور کیت کپر، زمین‌شناس و رئیس 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 تقریباً 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 تحت 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 کرده اند.

آقای پانگ می‌گوید: «بزرگترین کشف ما این است که وقتی بیشتر به سمت عمق می‌روید، ناهمگنی قوی‌تر می‌شود. در واقع ناهمگن بودن در مرکز زمین قوی‌تر است و ما فکر می‌کنیم که این بافت ناهمگن، ریشه در سرعت رشد هسته درونی دارد.»

نتایج تحقیقات تازه در نشریه علمی «نیچر» منتشر شده است.

منبع: یورونیوز

منبع: آفتاب

کلیدواژه: هسته درونی زمین هسته درونی زمین شکل گیری هسته ای

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت aftabnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آفتاب» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۲۱۸۱۰۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

میدان مغناطیسی زمین ۳.۷ میلیارد ساله است

پژوهشگران دانشگاه آکسفورد و موسسه فناوری ماساچوست (MIT) سابقه‌ای از میدان مغناطیسی زمین را کشف کرده‌اند که قدمت آن به ۳.۷ میلیارد سال قبل می‌رسد.

در مورد منشاء میدان مغناطیسی سیاره زمین که ساکنان خود را از بمباران بی‌امان ذرات باردار ساطع شده از خورشید محافظت می‌کند، بحث‌های مختلف و بلند مدتی وجود دارد.

بدون سپر محافظ زمین که همان میدان مغناطیسی آن است، ذرات باردار یا باد خورشیدی، جو زمین را از بین می‌بردند.

پژوهشگران برای تعیین زمان شکل‌گیری میدان مغناطیسی زمین، سنگ‌های باستانی حاوی آهن را در منطقه ایسوآ (Isua) واقع در گرینلند بررسی کردند.

یافتن شواهدی از منشاء میدان مغناطیسی

بازسازی میدان مغناطیسی زمین تا به امروز چالش برانگیز بوده است، زیرا فرآیند‌های مختلف زمین‌شناسی معمولا نشانه‌های حفظ شده را تغییر می‌دهند.

جالب اینجاست که کمربند بالاپوسته‌ای (Supracrustal Belt) ایسوآ استثنا‌هایی دارد. این کمربند بر پایه یک پوسته قاره‌ای قوی تشکیل شده است که سنگ‌ها را از فعالیت‌های زمین‌ساختی شدید و تغییر شکل محافظت می‌کند.

سنگ‌هایی که در این منطقه یافت می‌شوند راز‌هایی درباره استحکام و پایداری خود دارند. این به این دلیل است که ذرات آهن می‌توانند مانند آهنربا‌های ریز عمل کنند و شدت میدان مغناطیسی را در طول فرآیند تبلور سنگ حفظ کنند.

طبق بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران، سنگ‌هایی که قدمت آنها به ۳.۷ میلیارد سال پیش بازمی‌گردد، قدرت میدان مغناطیسی حداقل ۱۵ میکروتسلا داشتند. جالب اینجاست که این میزان شدت در مقایسه با امروزه که قدرت میدان مغناطیسی سنگ‌های امروزی ۳۰ میکروتسلا است، قابل توجه است.این کشف اولین تخمین از شدت میدان مغناطیسی زمین را ایجاد می‌کند.

کلر نیکولز پژوهشگر ارشد دانشگاه آکسفورد می‌گوید: استخراج سوابق قابل اعتماد از سنگ‌هایی با این قدمت بسیار چالش برانگیز است و دیدن سیگنال‌های مغناطیسی اولیه هنگامی که این نمونه‌ها را در آزمایشگاه تجزیه و تحلیل کردیم، واقعاً هیجان‌انگیز بود. این یک گام واقعاً مهم رو به جلو است، زیرا ما سعی می‌کنیم نقش میدان مغناطیسی باستانی را در زمان پیدایش حیات روی زمین تعیین کنیم.

احتمال محافظت از اشکال اولیه حیات

یافته‌ها نشان می‌دهند که میدان مغناطیسی زمین در طول میلیارد‌ها سال نسبتاً ثابت مانده است. این ثبات، نقش مهمی در پیدایش و تکامل حیات در سیاره ما داشته است.

این تحقیقات همچنین نشان می‌دهد که باد خورشیدی احتمالاً در دوران باستان بسیار قوی‌تر بوده است. با گذشت زمان، تقویت میدان مغناطیسی زمین ممکن است سطح زمین را از باد خورشیدی محافظت کند.

در نتیجه، اشکال اولیه حیات می‌توانستند امنیت موجود در اقیانوس‌ها را رها کرده و به سطح مهاجرت کنند.علاوه بر این، تحقیقات نشان می‌دهد که ممکن است بر توسعه جو ما نیز تأثیر گذاشته باشد.

این امر توسط انجماد هسته آهنی مایع زمین هدایت می‌شود. با این حال، تخمین زده می‌شود که هسته زمین تنها یک میلیارد سال پیش شروع به سخت شدن کرده است که به این معنی است که فرآیند‌های مختلفی قبل از این مرحله وجود داشته است.

در بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران آمده است: درک بهتر قدرت باستانی و تغییرپذیری میدان مغناطیسی زمین به ما کمک می‌کند تا تعیین کنیم که آیا میدان‌های مغناطیسی سیاره‌ای برای میزبانی حیات در سطح سیاره و نقش آنها در تکامل اتمسفر، حیاتی هستند یا خیر.

این یافته‌ها در مجله Geophysical Research منتشر شده است.

منبع: ایسنا 

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی علوم فضایی و نجوم