کشف ساختار پیازی در قلب زمین
مدتهاست که دانشمندان میدانند امواج لرزهای هنگام عبور از مرکز زمین رفتارهای عجیبی نشان میدهند؛ گاهی سرعتشان تغییر میکند و گاهی مسیرشان منحرف میشود. اکنون تیمی از محققان دانشگاه مونستر آلمان در پژوهشی که در نشریه Nature Communications منتشر شده، ادعا میکنند که هسته درونی زمین احتمالاً ساختاری لایهلایه شبیه به پیاز دارد. این لایهها بر اساس ترکیب عناصر و چیدمان بلورها از یکدیگر متمایز میشوند.
نقش سیلیسیم و کربن در تغییر شکل آهن
هسته زمین عمدتاً از آهن تشکیل شده است، اما آهن به تنهایی نمیتواند رفتارهای پیچیده لرزهای را توضیح دهد. دانشمندان با استفاده از پراش پرتو ایکس و بازسازی شرایط دمایی ۸۲۰ درجه سانتیگراد، اثر دو عنصر کلیدی را بررسی کردند:
- سیلیسیم (Si): باعث تغییر در جهتگیری بلورهای آهن میشود.
- کربن (C): سختی و نحوه انتقال امواج صوتی را تحت تأثیر قرار میدهد.
ترکیب این دو عنصر با آهن، پدیدهای به نام «جهتگیری ترجیحی شبکه بلوری» (LPO) را ایجاد میکند. این پدیده باعث میشود امواج صوتی در برخی جهات سریعتر از جهات دیگر حرکت کنند؛ موضوعی که معمای دیرینه «ناهمسانگردی لرزهای» را حل میکند.
مقایسه بخشهای مختلف هسته درونی:
| بخش هسته | میزان سیلیسیم و کربن | رفتار لرزهای |
| هسته درونی بیرونی | بالا | ناهمسانگردی ملایم و مطابقت با ناهنجاریهای مشاهده شده |
| هسته درونی مرکزی | بسیار کم | ناهمسانگردی لرزهای شدید و چیدمان بلوری فشرده |
چرا لایهلایه بودن هسته اهمیت دارد؟
این ساختار لایهای نشان میدهد که هسته زمین در طول میلیاردها سال به صورت یکنواخت سرد نشده است. تغییر در غلظت عناصر در لایههای مختلف پیازوار هسته، میتواند کلیدی برای درک میدان مغناطیسی زمین و نحوه تکامل سیاره ما از یک توده مذاب به ساختار فعلی باشد.
