Νέα επιστημονικά δεδομένα αποκαλύπτουν ότι ο πυρήνας της Γης ίσως κρύβει ένα επιπλέον, άγνωστο στρώμα βαθιά στο εσωτερικό του
Βαθιά κάτω από την επιφάνεια, πέρα από την εμβέλεια των γεωτρήσεων, ο πυρήνας της Γης μπορεί να περιέχει ένα μέχρι πρότινος άγνωστο στρώμα.
Οι επιστήμονες πλέον πιστεύουν ότι το κέντρο της Γης δεν είναι μια ενιαία, ομοιόμορφη σφαίρα, αλλά μια πιο σύνθετη δομή, με μια διακριτή ζώνη θαμμένη μέσα στον στερεό εσωτερικό πυρήνα.
Συχνά αναφέρεται ως «ο εσωτερικότερος εσωτερικός πυρήνας» και αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές κατανοούν τα βαθύτερα στρώματα του πλανήτη, ενώ μπορεί να δώσει στοιχεία για το πώς σχηματίστηκε η Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Παραδοσιακά, η Γη χωρίζεται σε τέσσερα στρώματα: φλοιό, μανδύα, εξωτερικό πυρήνα και εσωτερικό πυρήνα.
«Παραδοσιακά μάθαμε ότι η Γη έχει τέσσερα κύρια στρώματα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Joanne Stephenson, υποψήφια διδάκτορας στο Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο.
«Η ιδέα ενός ακόμη διακριτού στρώματος προτάθηκε πριν από μερικές δεκαετίες, αλλά τα δεδομένα ήταν πολύ ασαφή».
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2020 από ερευνητές του ίδιου πανεπιστημίου στο περιοδικό Journal of Geophysical Research: Solid Earth εντόπισε ενδείξεις ενός επιπλέον στρώματος μέσα στον εσωτερικό πυρήνα, υποδεικνύοντας μια πιο πολύπλοκη δομή στο κέντρο της Γης.
Εξερεύνηση του εσωτερικού πυρήνα με σεισμικά κύματα
Ο εσωτερικός πυρήνας είναι μια πυκνή, στερεή σφαίρα που αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, με θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 5.000 βαθμούς Κελσίου.
Αν και αντιπροσωπεύει μόνο περίπου το 1% του όγκου της Γης, παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την ιστορία του πλανήτη.
Επειδή δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα, οι επιστήμονες τον μελετούν μέσω σεισμικών κυμάτων που προέρχονται από σεισμούς, τα οποία ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με τα υλικά που διαπερνούν.
Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε δεκαετίες σεισμικών δεδομένων χρησιμοποιώντας έναν προηγμένο αλγόριθμο που δοκίμασε χιλιάδες μοντέλα.
Αντί να κάνουν μέσο όρο των δεδομένων - που μπορεί να κρύψει λεπτές λεπτομέρειες - εξέτασαν πιο προσεκτικά τα μοτίβα των κυμάτων.
Αυτό αποκάλυψε μια αλλαγή στη συμπεριφορά τους περίπου 650 χιλιόμετρα από το κέντρο της Γης, υποδηλώνοντας ένα όριο μέσα στον εσωτερικό πυρήνα.
Ενδείξεις για μια ξεχωριστή κεντρική περιοχή
Ένα σημαντικό στοιχείο είναι η ανισοτροπία, δηλαδή ότι τα σεισμικά κύματα κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με την κατεύθυνση.
Σε πολλά μοντέλα, κινούνται ταχύτερα κατά μήκος του άξονα περιστροφής της Γης απ’ ό,τι στον ισημερινό. Στη νέα κεντρική περιοχή, όμως, αυτό αλλάζει.
Οι πιο αργές ταχύτητες εμφανίζονται σε γωνία περίπου 54 μοιρών σε σχέση με τον άξονα περιστροφής, κάτι που υποδηλώνει διαφορετική διάταξη των κρυστάλλων σιδήρου.
Η Stephenson εξήγησε ότι αυτό μπορεί να αντανακλά σημαντικά γεγονότα στο παρελθόν της Γης:
«Βρήκαμε ενδείξεις που ίσως υποδηλώνουν αλλαγή στη δομή του σιδήρου, κάτι που δείχνει πιθανώς δύο ξεχωριστά γεγονότα ψύξης στην ιστορία της Γης».
Ανεξάρτητη επιβεβαίωση
Το 2023, νέα μελέτη στο Nature Communications επιβεβαίωσε τα ευρήματα με διαφορετική μέθοδο, αναλύοντας σπάνια σεισμικά κύματα που ανακλώνται πολλές φορές μέσα στη Γη.
Αυτά αποκάλυψαν παρόμοια κεντρική περιοχή περίπου 650 χιλιομέτρων σε διάμετρο, με αντίστοιχες διαφοροποιήσεις στην ταχύτητα των κυμάτων.
Επιπτώσεις και αβεβαιότητες
Τα ευρήματα μπορεί να εξηγήσουν γιατί προηγούμενες μελέτες δεν συμφωνούσαν μεταξύ τους.
Ωστόσο, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι υπάρχουν ακόμη κενά στα δεδομένα, ειδικά σε πολικές περιοχές, που περιορίζουν την ακρίβεια των μοντέλων.
Μελλοντικές έρευνες ίσως δώσουν πιο σαφή εικόνα για το τι ακριβώς συμβαίνει στο εσωτερικό της Γης.
«Είναι πολύ συναρπαστικό - και ίσως σημαίνει ότι πρέπει να ξαναγράψουμε τα σχολικά βιβλία» κατέληξε η Stephenson!
www.bankingnews.gr
Οι επιστήμονες πλέον πιστεύουν ότι το κέντρο της Γης δεν είναι μια ενιαία, ομοιόμορφη σφαίρα, αλλά μια πιο σύνθετη δομή, με μια διακριτή ζώνη θαμμένη μέσα στον στερεό εσωτερικό πυρήνα.
Συχνά αναφέρεται ως «ο εσωτερικότερος εσωτερικός πυρήνας» και αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές κατανοούν τα βαθύτερα στρώματα του πλανήτη, ενώ μπορεί να δώσει στοιχεία για το πώς σχηματίστηκε η Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Παραδοσιακά, η Γη χωρίζεται σε τέσσερα στρώματα: φλοιό, μανδύα, εξωτερικό πυρήνα και εσωτερικό πυρήνα.
«Παραδοσιακά μάθαμε ότι η Γη έχει τέσσερα κύρια στρώματα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Joanne Stephenson, υποψήφια διδάκτορας στο Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο.
«Η ιδέα ενός ακόμη διακριτού στρώματος προτάθηκε πριν από μερικές δεκαετίες, αλλά τα δεδομένα ήταν πολύ ασαφή».
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2020 από ερευνητές του ίδιου πανεπιστημίου στο περιοδικό Journal of Geophysical Research: Solid Earth εντόπισε ενδείξεις ενός επιπλέον στρώματος μέσα στον εσωτερικό πυρήνα, υποδεικνύοντας μια πιο πολύπλοκη δομή στο κέντρο της Γης.
Εξερεύνηση του εσωτερικού πυρήνα με σεισμικά κύματα
Ο εσωτερικός πυρήνας είναι μια πυκνή, στερεή σφαίρα που αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, με θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 5.000 βαθμούς Κελσίου.
Αν και αντιπροσωπεύει μόνο περίπου το 1% του όγκου της Γης, παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την ιστορία του πλανήτη.
Επειδή δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα, οι επιστήμονες τον μελετούν μέσω σεισμικών κυμάτων που προέρχονται από σεισμούς, τα οποία ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με τα υλικά που διαπερνούν.
Η ερευνητική ομάδα ανέλυσε δεκαετίες σεισμικών δεδομένων χρησιμοποιώντας έναν προηγμένο αλγόριθμο που δοκίμασε χιλιάδες μοντέλα.
Αντί να κάνουν μέσο όρο των δεδομένων - που μπορεί να κρύψει λεπτές λεπτομέρειες - εξέτασαν πιο προσεκτικά τα μοτίβα των κυμάτων.
Αυτό αποκάλυψε μια αλλαγή στη συμπεριφορά τους περίπου 650 χιλιόμετρα από το κέντρο της Γης, υποδηλώνοντας ένα όριο μέσα στον εσωτερικό πυρήνα.
Ενδείξεις για μια ξεχωριστή κεντρική περιοχή
Ένα σημαντικό στοιχείο είναι η ανισοτροπία, δηλαδή ότι τα σεισμικά κύματα κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με την κατεύθυνση.
Σε πολλά μοντέλα, κινούνται ταχύτερα κατά μήκος του άξονα περιστροφής της Γης απ’ ό,τι στον ισημερινό. Στη νέα κεντρική περιοχή, όμως, αυτό αλλάζει.
Οι πιο αργές ταχύτητες εμφανίζονται σε γωνία περίπου 54 μοιρών σε σχέση με τον άξονα περιστροφής, κάτι που υποδηλώνει διαφορετική διάταξη των κρυστάλλων σιδήρου.
Η Stephenson εξήγησε ότι αυτό μπορεί να αντανακλά σημαντικά γεγονότα στο παρελθόν της Γης:
«Βρήκαμε ενδείξεις που ίσως υποδηλώνουν αλλαγή στη δομή του σιδήρου, κάτι που δείχνει πιθανώς δύο ξεχωριστά γεγονότα ψύξης στην ιστορία της Γης».
Ανεξάρτητη επιβεβαίωση
Το 2023, νέα μελέτη στο Nature Communications επιβεβαίωσε τα ευρήματα με διαφορετική μέθοδο, αναλύοντας σπάνια σεισμικά κύματα που ανακλώνται πολλές φορές μέσα στη Γη.
Αυτά αποκάλυψαν παρόμοια κεντρική περιοχή περίπου 650 χιλιομέτρων σε διάμετρο, με αντίστοιχες διαφοροποιήσεις στην ταχύτητα των κυμάτων.
Επιπτώσεις και αβεβαιότητες
Τα ευρήματα μπορεί να εξηγήσουν γιατί προηγούμενες μελέτες δεν συμφωνούσαν μεταξύ τους.
Ωστόσο, οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι υπάρχουν ακόμη κενά στα δεδομένα, ειδικά σε πολικές περιοχές, που περιορίζουν την ακρίβεια των μοντέλων.
Μελλοντικές έρευνες ίσως δώσουν πιο σαφή εικόνα για το τι ακριβώς συμβαίνει στο εσωτερικό της Γης.
«Είναι πολύ συναρπαστικό - και ίσως σημαίνει ότι πρέπει να ξαναγράψουμε τα σχολικά βιβλία» κατέληξε η Stephenson!
www.bankingnews.gr
Σχόλια αναγνωστών