امواج لرزه ای که از هسته زمین می گذرند، چیزهای زیادی در مورد هسته آهنی سیاره ما نشان داده اند، از جمله اینکه چگونه شکل آن تغییر می کند، چرخش خود را معکوس می کند، بافتی غیرعادی دارد و دارای حالت غیرعادی ماده است. اکنون، یک مطالعه جدید نشان می دهد که هسته زمین ممکن است به اندازه یک پیاز لایه لایه باشد.
به گزارش Science Alert، دانشمندان آلمانی تحقیقی را با هدف بررسی مشکل ناهمسانگردی های لرزه ای آغاز کردند. به معنای تغییر سرعت امواج لرزه ای است که بسته به جهت حرکت آنها در برخورد با هسته داخلی زمین متفاوت است. کارمن سانچز واله، کانی شناس در دانشگاه مونستر آلمان می گوید: «فرضیه های متعددی در مورد منشأ این ناهمسانگردی ها وجود دارد. ما تصمیم گرفتیم اثر ترکیبی سیلیکون و کربن بر رفتار تغییر شکل آهن را بررسی کنیم.
هسته زمین از لایه های مختلفی تشکیل شده است
برای درک بهتر آنچه در حال وقوع است، محققان آزمایش کردند که چگونه این عناصر کلیدی در هسته داخلی زمین ممکن است تحت فشارهای شدید و دمای تا حدود 820 درجه سانتیگراد با یکدیگر تعامل داشته باشند.
با استفاده از پراش اشعه ایکس، محققان به دنبال خاصیتی به نام جهت گیری ترجیحی شبکه کریستالی یا LPO بودند. مفهومی که توضیح میدهد چگونه کریستالهای درون جامدات به دلیل الگوهای حرارتی در یک راستا قرار میگیرند. دانشمندان قبلاً چیز زیادی در مورد چگونگی ظاهر LPO در آهن وقتی که با سیلیکون و کربن ترکیب می شود و آلیاژ تشکیل می دهد، نمی دانستند. LPO می تواند بر نحوه حرکت امواج صوتی در فلزاتی مانند آهن تأثیر بگذارد و مدت ها تصور می شد که این پدیده ناهمسانگردی لرزه ای را توضیح می دهد.
نتایج تحقیقات نشان داد که در مقایسه با آهن خالص، افزودن سیلیکون و کربن واقعاً ترتیب شبکه کریستالی آلیاژ آهن را تغییر میدهد. تفاوت های حاصل در سرعت امواج لرزه ای با ناهنجاری های مشاهده شده در قسمت بیرونی هسته داخلی مطابقت دارد.
این یافته ها به نوعی تأیید می کند که هسته داخلی زمین واقعاً چندین لایه دارد. محققان بر این باورند که بخش مرکزی هسته داخلی زمین ممکن است دارای سیلیکون و کربن کم باشد که منجر به ناهمسانگردی لرزه ای قوی می شود.
نتایج این تحقیق در Nature Communications منتشر شده است.
