امواج لرزهای که از هسته زمین عبور میکنند اطلاعات زیادی درباره مرکز آهنی سیاره ما آشکار کردهاند، از جمله اینکه چگونه شکل آن درحال تغییر است، چرخشش معکوس میشود، بافتی غیرعادی دارد و شامل حالتی نامعمول از ماده است. حالا یک مطالعه جدید نشان میدهد هسته زمین ممکن است مانند پیاز لایهلایه باشد.
به گزارش ساینس آلرت، دانشمندان آلمانی تحقیقی را آغاز کردند که قصد داشت مشکل ناهمسانگردیهای لرزهای را بررسی کنند؛ منظور همان تغییر سرعت امواج لرزهای است که هنگام برخورد با هسته درونی زمین و بسته به جهت حرکتشان متفاوت هستند. «کارمن سانچز-واله»، کانیشناس دانشگاه مونستر آلمان، میگوید: «فرضیههای متعددی درباره منشأ این ناهمسانگردیها وجود داشته است. ما تصمیم گرفتیم اثر ترکیبی سیلیسیم و کربن را بر رفتار تغییر شکل آهن بررسی کنیم.»
پژوهشگران برای درک بهتر آنچه درحال رخ دادن است، آزمایش کردند که این عناصر کلیدی در هسته درونی زمین چگونه ممکن است تحت فشارها و دماهای بسیار شدید تا حدود ۸۲۰ درجه سانتیگراد با یکدیگر تعامل داشته باشند.
پژوهشگران با استفاده از پراش پرتو ایکس به دنبال خاصیتی به نام جهتگیری ترجیحی شبکه بلوری یا LPO بودند؛ مفهومی که توضیح میدهد بلورها درون جامدات چگونه در اثر الگوهای حرارتی همراستا میشوند. دانشمندان پیشازاین اطلاعات زیادی درباره اینکه LPO در آهن هنگام ترکیب با سیلیسیم و کربن و تشکیل آلیاژها چگونه ظاهر میشود، در اختیار نداشتند. LPO میتواند روی نحوه انتقال امواج صوتی در فلزاتی مانند آهن تأثیر بگذارد و مدتها تصور میشد که این پدیده میتواند ناهمسانگردی لرزهای را توضیح دهد.
نتایج تحقیقات نشان داد که در مقایسه با آهن خالص، افزودن سیلیسیم و کربن واقعاً ترتیب شبکه بلوری آلیاژ آهن را تغییر میدهد. تفاوتهای حاصل در سرعت امواج لرزهای با ناهنجاریهایی که در بخش بیرونی هسته درونی مشاهده شدهاند، مطابقت دارد.
این یافتهها بهنوعی تأیید میکنند که هسته درونی زمین واقعاً دارای چندین لایه است. پژوهشگران بر این باورند که بخش مرکزی هسته درونی زمین ممکن است سیلیسیم و کربن کمی داشته باشد که منجر به ناهمسانگردی لرزهای شدید میشود.
نتایج این تحقیق در Nature Communications چاپ شده است.
