دراسة: بنية الأرض لها طبقة خامسة والموجات الزلزالية تكشف أسرار النواة الداخلية

زلازل

كتب محمد أيمن

الإثنين، 27 فبراير 2023 05:00 ص

ألقت البيانات التي تم الحصول عليها من الموجات الزلزالية التي سببتها الزلازل الضوء الجديد على أعمق أجزاء اللب الداخلي للأرض، وفقًا لعلماء الزلازل من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU).

ومن خلال قياس السرعات المختلفة التي تخترق بها هذه الموجات وتعبر لب الأرض الداخلي، يعتقد الباحثون أنهم وثقوا دليلًا على وجود طبقة مميزة داخل الأرض تُعرف باسم اللب الداخلي الأعمق، "كرة معدنية" صلبة تقع داخل المركز من القلب الداخلي، وفقاً لموقع scitechdaily.

منذ وقت ليس ببعيد، كان يُعتقد أن بنية الأرض تتكون من أربع طبقات متميزة: القشرة، والوشاح، واللب الخارجي، واللب الداخلي، وتؤكد النتائج، التي نُشرت في مجلة Nature Communications، أن هناك طبقة خامسة.

قال البروفيسور هرفوجي تكاليتش، وهو من ANU ، "إن دراسة الجزء الداخلي العميق من اللب الداخلي للأرض يمكن أن يخبرنا المزيد عن ماضي كوكبنا وتطوره، وهذا اللب الداخلي يشبه كبسولة زمنية للتاريخ التطوري للأرض، إنه سجل متحجر يعمل كبوابة لأحداث ماضي كوكبنا".

قام الباحثون بتحليل الموجات الزلزالية التي تنتقل مباشرة عبر مركز الأرض و"بصق" على الجانب الآخر من الكرة الأرضية إلى مكان حدوث الزلزال، والمعروف أيضًا باسم المضاد، ثم تعود الأمواج إلى مصدر الزلزال، ويصف علماء ANU هذه العملية بأنها تشبه كرة بينج بونج التي ترتد ذهابًا وإيابًا.

وأضاف هرفوجي تكاليتش،"من خلال تطوير تقنية لتعزيز الإشارات المسجلة بواسطة شبكات قياس الزلازل المكتظة بالسكان، لاحظنا ، لأول مرة، موجات زلزالية ترتد ذهابًا وإيابًا حتى خمس مرات على طول قطر الأرض، ولقد وثقت الدراسات السابقة ارتدادًا واحدًا فقط من عكسي الأرجل".

نشأ أحد الزلازل التي درسها العلماء في ألاسكا، "ارتدت" الموجات الزلزالية الناجمة عن هذا الزلزال في مكان ما في جنوب المحيط الأطلسي، قبل أن تعود إلى ألاسكا.

ودرس الباحثون تباين الخواص لسبائك الحديد والنيكل التي تشكل الجزء الداخلي من اللب الداخلي للأرض، ويستخدم تباين الخواص لوصف كيفية تسريع الموجات الزلزالية أو إبطائها عبر مادة اللب الداخلي للأرض اعتمادًا على الاتجاه الذي تنتقل فيه، حيث يمكن أن يكون ناتجًا عن الترتيب المختلف لذرات الحديد في درجات حرارة وضغوط عالية أو المحاذاة المفضلة لبلورات النمو.

ووجدوا أن الموجات الزلزالية المرتدة قد بحثت مرارًا وتكرارًا عن البقع القريبة من مركز الأرض من زوايا مختلفة، من خلال تحليل تباين أوقات السفر للموجات الزلزالية للزلازل المختلفة، ويستنتج العلماء أن البنية المتبلورة داخل المنطقة الداخلية للنواة الداخلية من المحتمل أن تكون مختلفة عن الطبقة الخارجية.

ويقولون إنه قد يفسر سبب تسريع الأمواج أو إبطائها اعتمادًا على زاوية دخولها لأنها تخترق اللب الداخلي الأعمق.

وفقًا لفريق ANU، تشير النتائج إلى أنه قد يكون هناك حدث عالمي كبير في مرحلة ما خلال الجدول الزمني التطوري للأرض أدى إلى تغيير "كبير" في التركيب البلوري أو نسيج اللب الداخلي للأرض.

قال البروفيسور تكاليتش: "لا تزال هناك العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها حول اللب الداخلي الأعمق للأرض، والتي يمكن أن تحمل أسرارًا لتجميع لغز تكوين كوكبنا".

قام الباحثون بتحليل البيانات من حوالي 200 زلزال بقوة 6 درجات وما فوق من العقد الماضي.