ΕΠΙΣΤΗΜΗ - ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ
11/02/2025 | 16:15
Η επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα της Γης αλλάζει σχήμα: Αυξάνεται κάθε χρόνο και κινείται χωρίς σταθερό μοτίβο
Η επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα της Γης μπορεί να αλλάζει σχήμα και μέγεθος, σύμφωνα με νέα έρευνα.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 10 Φεβρουαρίου στο περιοδικό Nature, εξέτασε σεισμικά κύματα από την άκρη του εσωτερικού πυρήνα, 3.200 μίλια (5.150 χιλιόμετρα) βάθος. Αποκάλυψε ότι, ακόμη και όταν ο πυρήνας είχε περιστραφεί σε μια θέση που είχε παρατηρηθεί προηγουμένως, υπήρχαν συχνά ανεπαίσθητες διαφορές. Αυτές οι διαφορές υποδηλώνουν ότι η επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα, αν και συμπαγής, θα μπορούσε να μεταβάλλεται κατά περιόδους.
«Το πιο πιθανό είναι ότι η ροή στον εξωτερικό πυρήνα αναδεύει λίγο τον πιο εξωτερικό εσωτερικό πυρήνα και αλλάζει την τοπογραφία», δήλωσε ο John Vidale , επικεφαλής της μελέτης και σεισμολόγος στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια Dornsife.
Ο εξωτερικός πυρήνας είναι λιωμένο μέταλλο – κυρίως σίδηρος και νικέλιο. Προστατεύει τον συμπαγή εσωτερικό πυρήνα, ο οποίος είναι επίσης κυρίως σίδηρος και νικέλιο. Κάθε χρόνο, ένα μικρό κομμάτι του υγρού εξωτερικού πυρήνα κρυσταλλώνεται και προστίθεται στον στερεό εσωτερικό πυρήνα, ο οποίος αυξάνεται με ρυθμό περίπου ένα χιλιοστό ετησίως.
Σε αυτό το όριο μεταξύ του εξωτερικού και του εσωτερικού πυρήνα, όμως, ο εσωτερικός πυρήνας αιωρείται ακριβώς στο σημείο τήξης του. Είναι συμπαγές, αλλά όχι άκαμπτο. Αν και το να καταλάβουμε τις ακριβείς διαστάσεις της αλλαγής του σχήματος είναι μια πρόκληση, είπε ο Vidale στο Live Science.
«Περιμένουμε ότι η κίνηση θα μπορούσε να είναι της τάξης των εκατοντάδων μέτρων, ίσως ενός χιλιομέτρου ή δύο”, είπε, “και δεν ξέρουμε πόσο ευρεία. Θα μπορούσε να είναι εκατοντάδες χιλιόμετρα κατά μήκος.»
Σε μια προηγούμενη μελέτη που συντάχθηκε από τον Vidale, αυτός και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι ο εσωτερικός πυρήνας δεν περιστρέφεται με σταθερό ρυθμό. Περιστρεφόταν ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη μέχρι περίπου το 2010, όταν άρχισε να επιβραδύνεται. Τώρα υστερεί σε σχέση με την υπόλοιπη περιστροφή της Γης .
Από αυτή την έρευνα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να καταλάβουν πότε το ίδιο σημείο στον πυρήνα πέρασε κάτω από το ίδιο σημείο στη Γη μεταξύ 1991 και 2023. Για να μετρήσουν τον πυρήνα, χρησιμοποίησαν ζεύγη σεισμών που προήλθαν από το ίδιο σημείο στα Νότια Σάντουιτς Νησιά, στον Νότιο Ατλαντικό Ωκεανό και δημιούργησαν κύματα που ταξίδεψαν από τον πυρήνα και λήφθηκαν στη βόρεια και τη νότια Αμερική.
Χρησιμοποιώντας 168 ζεύγη από αυτούς τους σεισμούς, οι ερευνητές είδαν μικρή αλλαγή στα κύματα που περνούσαν από το ίδιο σημείο του πυρήνα σε διαφορετικούς χρόνους όταν αυτά τα κύματα ταξίδευαν στο εσωτερικό του πυρήνα.
Μελέτες στον εσωτερικό πυρήνα της Γης
Από τις πρώτες μελέτες του εσωτερικού πυρήνα στη δεκαετία του 1990 βρήκαν ενδείξεις κίνησης, υπήρξε συζήτηση για το αν ο εσωτερικός πυρήνας περιστρέφεται ή απλώς βιώνει κάποιες μετατοπίσεις στα όριά του, είπε ο Bruce Buffett , γεωεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, ο οποίος δεν συμμετείχε στην εργασία. «Ίσως όλοι να έχουν λίγο δίκιο», είπε ο Μπάφετ στο Live Science.
Η διάκριση μπορεί να φαίνεται σε μεγάλο βαθμό ακαδημαϊκή, είπε ο Buffett, αλλά η στερεοποίηση του εσωτερικού πυρήνα είναι ο κύριος οδηγός της κίνησης της θερμότητας στον υγρό εξωτερικό πυρήνα, ο οποίος δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη. Κανείς δεν ξέρει πότε άρχισε να στερεοποιείται ο εσωτερικός πυρήνας ή πώς μπορεί να λειτουργούσε το μαγνητικό πεδίο πριν από αυτή τη στερεοποίηση.
Υπάρχουν πολλές πιθανότητες για το τι μπορεί να ενοχλεί τον εσωτερικό πυρήνα. Αυτές οι ιδέες περιλαμβάνουν «ηφαίστεια» που εκπέμπουν αέρια υλικά και υπόγειες κατολισθήσεις, είπε ο Vidale. Αλλά η πιο σημαντική πιθανότητα για τον Vidale είναι ότι η κίνηση αναδόμησης του εξωτερικού πυρήνα αναστατώνει τον εσωτερικό πυρήνα από κάτω.
«Το ενδιαφέρον είναι ότι η επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα είναι δυναμική», είπε ο Vidale. «Φαίνεται να ανταποκρίνεται στις μεταβαλλόμενες δυνάμεις από την περιστροφή και πιθανώς να ανεβοκατεβάζει αισθητά».
Αυτή η ερμηνεία είναι εύλογη, είπε ο Γι Γιανγκ , γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Ναντζίνγκ που συνέγραψε την πρώτη εργασία που ανακαλύπτει αλλαγές στην περιστροφή του πυρήνα . Ωστόσο, ο Yang είπε στο Live Science, τα δεδομένα εξακολουθούν να περιορίζονται σε ένα μόνο κλάσμα του εξωτερικού στρώματος του εξωτερικού πυρήνα.
«Θα πρέπει να συνεχίσουμε να συγκεντρώνουμε τα δεδομένα και να συνεχίσουμε να ψάχνουμε για τις συμπεριφορές του εσωτερικού πυρήνα», δήλωσε στο Live Science ο Xiaodong Song , γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου που συνέγραψε την προηγούμενη εργασία με τον Yang. «Δεν θα εκπλαγώ σχετικά με τις συμπεριφορές του εσωτερικού πυρήνα καθώς συνεχίζουμε να ψάχνουμε».
