Bilim adamları, Dünya'nın iç kısmında koşulların son derece sıcak ve aşırı basınçlı olduğunu teorize ediyorlar. Öncelikle demir ve nikel çekirdeğin katı bir iç bölge ile sıvı dış bölge arasında bölünmesine izin veren şey budur. Bu çekirdeğin dinamiklerinin gezegenimizin koruyucu manyetosferini sürmekten sorumlu olduğuna inanılıyor, bu yüzden bilim adamları onu anlamalarını geliştirmeye kararlılar.
Uluslararası bir bilim adamları ekibi tarafından yürütülen yeni araştırmalar sayesinde, çekirdek bölgenin de “kar” dan adil bir şekilde pay aldığı anlaşılıyor! Başka bir deyişle, araştırmalar dış çekirdek içinde, küçük demir parçacıklarının katılaştığını ve dış çekirdeğin üzerinde 320 km (200 mi) kalınlığa kadar yığınlar oluşturmak için düştüğünü gösterdi. Bu bulgular, tüm gezegeni etkileyen güçler hakkındaki anlayışımızı büyük ölçüde geliştirebilir.
Araştırma, Sichuan Üniversitesi Atom ve Molekül Fiziği Enstitüsü'nden Prof. Youjun Zhang tarafından yönetilen, Austin'deki Teksas Üniversitesi Jackson Yerbilimleri Okulu'ndan bir ekip tarafından yürütülmüştür. Araştırmalarını açıklayan çalışma, 23 Aralık sayısında Jeofizik Araştırmaları Dergisi (JGR) Solid Earth.
Yeryüzünün derinliklerini incelemek kolay bir iş değildir çünkü yere nüfuz eden radar, derin ve doğrudan örneklemenin kesinlikle imkansız olduğunu araştıramaz. Sonuç olarak, araştırmacılar sismoloji bilimi ile Dünya'nın iç kısmını incelemek zorunda kalıyorlar - yani jeolojik aktivite tarafından üretilen ve gezegenden düzenli olarak geçen ses dalgalarının incelenmesi.
Jeolojik bilim adamları bu dalgaları ölçüp analiz ederek, iç mekanın yapısını ve kompozisyonunu daha iyi görebiliyorlar. Son yıllarda, sismik veriler ile Dünya'nın çekirdeğinin mevcut modelleri arasında bir tutarsızlık olduğunu belirtmişlerdir. Esasen, ölçülen dalgalar dış çekirdeğin tabanından geçerken beklenenden daha yavaş ve iç çekirdeğin doğu yarımküresinden geçerken daha hızlı hareket eder.
Bu gizemi çözmek için Prof. Zhang ve meslektaşları, dış çekirdekte demir parçacıklarının kristalleşmesinin “karla kaplı” bir iç çekirdek oluşturabileceğini öne sürdüler. İç ve dış çekirdek arasında bir bulamaç tabakasının mevcut olduğu teorisi ilk olarak 1963 yılında S.I. Braginskii tarafından önerilmiştir, ancak çekirdeğin hakim ısı ve basınç koşulları bilgisi nedeniyle reddedilmiştir.
Bununla birlikte, çekirdek benzeri malzemeler üzerinde yapılan bir dizi deney ve daha yeni bilimsel çalışmalar kullanılarak, Prof. Zhang ve ekibi, dış çekirdekte kristalleşmenin gerçekten mümkün olduğunu göstermeyi başardılar. Ayrıca, dış çekirdeğin en alt kısmının yaklaşık% 15'inin, sonunda katı iç çekirdeğin üzerine düşecek ve çökecek demir bazlı kristallerden yapılabileceğini buldular.
JSG ile doktora sonrası bir bursun bir parçası olarak araştırmanın yürütülmesine yardımcı olan Tenessee Üniversitesi'nde yardımcı doçent olan Nick Dygert “Düşünülmesi tuhaf bir şey” dedi. “Dış çekirdeğin içinde birkaç yüz kilometrelik bir mesafe boyunca iç çekirdeğe kar yağan kristalleriniz var.”
Prof. Jung-Fu Lin'in (çalışmadaki başka bir ortak yazar) açıkladığı gibi, bu, volkanların içinde kayaların nasıl oluştuğuna benzer. “Dünyanın metalik çekirdeği, kabuğunda daha iyi bildiğimiz bir magma odası gibi çalışıyor” dedi. Ekip, süreç şapkasını, Dünya'nın dış çekirdeğinde demir parçacık yığınlarının oluşmasına neden olarak, Dünya yüzeyine yakın olan magma odalarının içinde olanlarla karşılaştırdı.
Minerallerin sıkıştırılması magma odalarında “birikimli kaya” olarak bilinen şeyi yaratırken, Dünya'nın iç kısmındaki derin demir parçacıklarının sıkıştırılması iç çekirdeğin büyümesine ve dış çekirdeğin daralmasına katkıda bulunur. Bu parçacıkların dış çekirdeğe karşı birikmesi sismik sapmaları açıklayacaktır, çünkü doğu ve batı yarım küreler arasındaki kalınlıktaki bir değişiklik hızdaki değişimi açıklayacaktır.
Çekirdeğin, yukarıda bahsedilen manyetosfer ve tektonik aktiviteyi yönlendiren ısıtma gibi gezegen çapında olgular üzerindeki etkisi göz önüne alındığında, bu daha büyük süreçlerin nasıl çalıştığına dair anlayışımızı geliştirmek için kompozisyon ve davranışları hakkında daha fazla bilgi edinmek esastır. Bu bağlamda, Prof. Zhang ve meslektaşları tarafından yürütülen araştırmalar, Dünya'nın iç mekanı ve nasıl olduğu hakkında uzun süredir devam eden soruların çözülmesine yardımcı olabilir.
Bruce Buffet olarak, UC Berkley'de gezegensel iç mekanları inceleyen (ve çalışmaya dahil olmayan) bir jeoloji bilimi profesörü şunları söyledi:
Model tahminlerini anormal gözlemlerle ilişkilendirmek, sıvı çekirdeğin olası bileşimleri hakkında çıkarımlar yapmamıza ve belki de bu bilgiyi gezegenin oluştuğu sırada geçerli olan koşullara bağlamamıza izin veriyor. Başlangıç koşulu, Dünya'da bildiğimiz gezegen haline gelen önemli bir faktördür. ”
Dünya'nın manyetosferinin ve tektonik aktivitesinin yaşamın ortaya çıkmasında ve evriminde hayati bir rol oynadığına inanılıyorsa, gezegenimizin iç mekanının dinamiklerini anlamak, potansiyel olarak yaşanabilir dış gezegenleri avlamaya da yardımcı olabilir - karasal yaşam!
Araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Merkez Üniversiteler için Temel Araştırma Fonları, Jackson Yerbilimleri Okulu, Ulusal Bilim Vakfı ve Sloan Vakfı tarafından finanse edildi.
