Ενώ οι περισσότεροι από εμάς θεωρούμε δεδομένη τη γη κάτω από τα πόδια μας, η ιστορία που γράφεται μέσα στα πολύπλοκα στρώματά της, όπως οι σελίδες ενός βιβλίου, είναι η ιστορία της Γης. Η ιστορία μας.

Η έρευνα δείχνει ότι υπάρχουν άγνωστα κεφάλαια σε αυτή την ιστορία, βαθιά στο παρελθόν της Γης. Στην πραγματικότητα, ο εσωτερικός πυρήνας της Γης φαίνεται να περιέχει έναν άλλο, μεγαλύτερο εσωτερικό πυρήνα.

«Παραδοσιακά μας διδάσκουν ότι η Γη έχει τέσσερα κύρια στρώματα: τον φλοιό, τον μανδύα, τον εξωτερικό πυρήνα και τον εσωτερικό πυρήνα», είπε η γεωφυσικός του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας, Τζόαν Στίβενσον. Εξήγησε το 2021.

Οι γνώσεις μας για το τι βρίσκεται κάτω από τον φλοιό της Γης προέκυψαν κυρίως από το τι έχουν αποκαλύψει τα ηφαίστεια και τι ψιθύρισαν τα σεισμικά κύματα.

Από αυτές τις έμμεσες παρατηρήσεις, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι ο εξαιρετικά καυτός εσωτερικός πυρήνας, με θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 5.000 βαθμούς Κελσίου (9.000 βαθμούς Φαρενάιτ), αποτελεί μόνο το 1% του συνολικού όγκου της Γης.

Όμως, πριν από μερικά χρόνια, ο Στίβενσον και οι συνάδελφοί του βρήκαν στοιχεία ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης μπορεί στην πραγματικότητα να περιέχει δύο ξεχωριστά στρώματα.

«Είναι πολύ συναρπαστικό – και μπορεί να σημαίνει ότι πρέπει να ξαναγράψουμε τα σχολικά βιβλία!» Ο Στίβενσον εξήγησε τότε.

Η ομάδα χρησιμοποίησε έναν αλγόριθμο αναζήτησης για να αναζητήσει χιλιάδες μοντέλα του εσωτερικού πυρήνα και να τα αντιστοιχίσει με παρατηρούμενα δεδομένα για πολλές δεκαετίες σχετικά με το χρόνο που χρειάζονται τα σεισμικά κύματα για να ταξιδέψουν στη Γη, που συλλέγονται από το Διεθνές Σεισμολογικό Κέντρο.

Διαφορές στις διαδρομές των σεισμικών κυμάτων στα στρώματα της Γης. (Stevenson et al.Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2021)

Τι υπάρχει λοιπόν; Η ομάδα εξέτασε ορισμένα μοντέλα του εσωτερικού πυρήνα αντίθεση – Πώς οι διαφορές στη σύνθεση της ύλης αλλάζουν τις ιδιότητες των σεισμικών κυμάτων – και ορισμένα βρέθηκαν να είναι πιο πιθανά από άλλα.

Ενώ ορισμένα μοντέλα προτείνουν ότι το υλικό του εσωτερικού πυρήνα διοχετεύει ταχύτερα σεισμικά κύματα παράλληλα με τον ισημερινό, άλλα μοντέλα προτείνουν ότι το μείγμα των υλικών επιτρέπει ταχύτερα κύματα πιο παράλληλα με τον άξονα περιστροφής της Γης. Ακόμη και τότε, υπάρχουν επιχειρήματα σχετικά με τον ακριβή βαθμό διαφοράς σε ορισμένες γωνίες.

Η μελέτη εδώ δεν έδειξε σημαντική διαφορά στο βάθος στον εσωτερικό πυρήνα, αλλά διαπίστωσε ότι υπήρχε μια αλλαγή στην αργή κατεύθυνση σε γωνία 54 μοιρών, με την ταχύτερη κατεύθυνση των κυμάτων παράλληλη προς τον άξονα.

«Βρήκαμε στοιχεία που μπορεί να υποδεικνύουν μια αλλαγή στη δομή του σιδήρου, υποδεικνύοντας πιθανώς δύο ξεχωριστά γεγονότα ψύξης στην ιστορία της Γης», είπε ο Στίβενσον. Είπε.

«Οι λεπτομέρειες αυτού του μεγάλου γεγονότος είναι ακόμα λίγο θολό, αλλά έχουμε προσθέσει ένα άλλο κομμάτι στο παζλ όταν πρόκειται για τη γνώση μας για τον εσωτερικό πυρήνα της Γης».

Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να εξηγήσουν γιατί Κάποια πειραματικά στοιχεία Δεν ήταν συνεπής με τα σημερινά μας μοντέλα για τη δομή της Γης.

Η ύπαρξη ενός εσωτερικού στρώματος είχε υποψιαστεί στο παρελθόν, με υπαινιγμούς ότι οι κρύσταλλοι σιδήρου που αποτελούν τον εσωτερικό πυρήνα έχουν διαφορετικές δομικές ευθυγραμμίσεις.

«Είμαστε περιορισμένοι από την κατανομή των παγκόσμιων σεισμών και των υποδοχέων τους, ειδικά στους πόλους». Έγραψε η ομάδα Στην έρευνά τους, η εξήγηση των στοιχείων που λείπουν μειώνει τη βεβαιότητα των συμπερασμάτων τους.

Αλλά τα συμπεράσματά τους είναι συνεπή με άλλες μελέτες για την ανισοτροπία του βαθύτερου εσωτερικού πυρήνα.

Η μελλοντική έρευνα μπορεί να καλύψει ορισμένα από αυτά τα κενά δεδομένων και να επιτρέψει στους επιστήμονες να επιβεβαιώσουν ή να διαψεύσουν τα ευρήματά τους και ελπίζουμε να μεταφράσουν περισσότερες ιστορίες γραμμένες σε αυτό το πρώιμο στρώμα της ιστορίας της Γης.

Αυτή η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Journal of Geophysical Research.

Μια προηγούμενη έκδοση αυτού του άρθρου δημοσιεύθηκε τον Μάρτιο του 2021.