پژوهشگران با بررسی امواج لرزهای ناشی از آزمایشهای هستهای زیرزمینی که دههها پیش انجام شدهاند، به شواهد تازهای درباره ساختار و پویایی هسته بیرونی زمین دست یافتهاند؛ یافتهای که نشان میدهد این بخش از سیاره ما ممکن است بسیار پیچیدهتر و ناهمگنتر از تصور پیشین باشد.
به گزارش سیناپرس، مطالعهای جدید نشان میدهد امواج لرزهای حاصل از آزمایشهای هستهای زیرزمینی فرانسه در آبسنگ موروروآ در پلینزی فرانسه، بین سالهای ۱۹۷۷ تا ۱۹۹۵، اطلاعات ارزشمندی درباره بخشهای عمیق زمین در اختیار دانشمندان قرار داده است.
«یینگ ژو»، ژئوفیزیکدان دانشگاه ویرجینیا تک، با تحلیل این امواج که در یک ایستگاه لرزهنگاری در قزاقستان ثبت شده بودند، دریافت که سرعت عبور امواج از هسته بیرونی زمین در طول چند دهه ثابت نبوده است.
بر اساس این پژوهش، امواجی که در سالهای ۱۹۸۲ و ۱۹۸۳ ثبت شدهاند، حدود یکدهم ثانیه سریعتر از نمونههای سال ۱۹۷۷ حرکت کردهاند. این تفاوت در فاصله سالهای ۱۹۸۸ تا ۱۹۹۰ به حدود ۰.۱۵ ثانیه رسید، اما در سال ۱۹۹۵ امواج حدود ۰.۱۵ تا ۰.۲ ثانیه کندتر حرکت کردند.
هرچند این تغییرات زمانی بسیار ناچیز به نظر میرسند، اما برای امواجی که هزاران کیلومتر را در اعماق زمین طی میکنند، میتوانند نشانهای از تغییرات مهم در ساختار و ترکیب هسته بیرونی باشند.
ژو در این پژوهش نوعی موج لرزهای را نیز شناسایی کرده که پیش از این بهطور دقیق بررسی نشده بود. این موج که «PKrKP» نام گرفته، برخلاف برخی امواج لرزهای شناختهشده، از بخش میانی هسته بیرونی بازتاب میشود و به دانشمندان امکان میدهد تغییرات این لایه عمیق و مایع را با دقت بیشتری بررسی کنند.
تحلیل ۱۱۲ جفت از این آزمایشهای هستهای نشان میدهد هسته بیرونی زمین احتمالاً یک توده کاملاً یکنواخت از فلزات مذاب نیست. پژوهشگر این مطالعه احتمال داده است ناهنجاریهای عظیمی با پهنایی بیش از ۷۰۰ کیلومتر و ضخامت حدود ۱۰۰ کیلومتر در بخشهایی از هسته بیرونی وجود داشته باشند.
به گفته پژوهشگران، این ساختارها ممکن است شامل مواد جامد معلقی باشند که در میان فلزات مایع هسته بیرونی حرکت میکنند و تغییرات سرعت امواج لرزهای را به وجود میآورند.
این یافتهها میتواند به درک بهتر دانشمندان از پویایی هسته بیرونی زمین و فرایندهایی کمک کند که در شکلگیری و تغییرات میدان مغناطیسی سیاره نقش دارند. میدان مغناطیسی زمین از مهمترین سامانههای محافظتی سیاره در برابر ذرات پرانرژی خورشید و تابشهای فضایی به شمار میرود.
نتایج این پژوهش در نشریه Journal of Geophysical Research منتشر شده است.
مترجم:نداجوادهراتی