Πυρήνας της Γης: Επιστήμονες υποστηρίζουν ότι μπορεί να υπάρχει μια κρυφή δομή στο εσωτερικό του

Στα βάθη του πυρήνα της Γης, οι επιστήμονες ανακαλύπτουν σημάδια μιας κρυφής δομής που αμφισβητεί τα καθιερωμένα μοντέλα για το εσωτερικό του πλανήτη. Βαθιά κάτω από την επιφάνεια, πέρα από τις δυνατότητες οποιασδήποτε γεώτρησης, ο πυρήνας της Γης ενδέχεται να περιέχει ένα άγνωστο μέχρι τώρα στρώμα.

Οι επιστήμονες πιστεύουν πλέον ότι το κέντρο της Γης δεν είναι μια ενιαία, ομοιόμορφη σφαίρα, αλλά μια πιο περίπλοκη δομή, με μια διακριτή ζώνη θαμμένη μέσα στον στερεό εσωτερικό πυρήνα. Αυτή η περιοχή, που συχνά αναφέρεται ως ο «ενδοτάτος εσωτερικός πυρήνας», αναδιαμορφώνει τον τρόπο με τον οποίο οι ερευνητές κατανοούν το βαθύτερο εσωτερικό του πλανήτη και μπορεί να κρύβει στοιχεία για το πώς σχηματίστηκε η Γη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.

Παραδοσιακά, η Γη χωρίζεται σε τέσσερα στρώματα: τον φλοιό, τον μανδύα, τον εξωτερικό πυρήνα και τον εσωτερικό πυρήνα«Παραδοσιακά διδασκόμαστε ότι η Γη έχει τέσσερα κύρια στρώματα», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Joanne Stephenson, ερευνήτρια (PhD) στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας (ANU).

«Η ιδέα για ένα ακόμη ξεχωριστό στρώμα προτάθηκε πριν από μερικές δεκαετίες, αλλά τα δεδομένα ήταν πολύ ασαφή». Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2020 από ερευνητές του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας (ANU) στο περιοδικό Journal of Geophysical Research: Solid Earth, εντόπισε σημάδια ενός επιπλέον στρώματος μέσα στον εσωτερικό πυρήνα, υποδεικνύοντας μια πιο περίπλοκη δομή στο κέντρο της Γης.

Εξερευνώντας τον εσωτερικό πυρήνα με σεισμικά κύματα

Ο εσωτερικός πυρήνας είναι μια πυκνή, στερεή σφαίρα που αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, με θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 5.000 βαθμούς Κελσίου. Παρόλο που αντιπροσωπεύει μόνο το 1% περίπου του όγκου της Γης, παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την ιστορία του πλανήτη.

Επειδή δεν μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα, οι επιστήμονες τον μελετούν χρησιμοποιώντας σεισμικά κύματα από σεισμούς.  Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με τα υλικά από τα οποία διέρχονται.

Η ομάδα του ANU ανέλυσε σεισμικά δεδομένα δεκαετιών χρησιμοποιώντας έναν προηγμένο αλγόριθμο που εξέτασε χιλιάδες μοντέλα. Αντί να υπολογίσουν τον μέσο όρο των δεδομένων, κάτι που μπορεί να κρύψει ανεπαίσθητα χαρακτηριστικά, εξέτασαν τα μοτίβα των κυμάτων πολύ πιο προσεκτικά. Αυτή η προσέγγιση αποκάλυψε μια μεταβολή στη σεισμική συμπεριφορά περίπου 650 χιλιόμετρα από το κέντρο της Γης, υποδεικνύοντας ένα όριο μέσα στον εσωτερικό πυρήνα.

(a) Παράδειγμα σεισμογραφήματος που δείχνει τις αφίξεις των κυμάτων PKPdf (PKIKP), PKPbc και PKPab για μια επικεντρική απόσταση 152° από ένα συμβάν στα Νότια Νησιά Σάντουιτς που καταγράφηκε στην Αλάσκα. (b) Θεωρητικές καμπύλες χρόνου διαδρομής για τις τρεις φάσεις του εσωτερικού πυρήνα (IC) σε σχέση με την επικεντρική απόσταση. (c) Διαδρομές των ακτίνων PKPdf, PKPbc και PKPab (με σήμανση) μέσα από τη Γη για μια επικεντρική απόσταση 152°. Το ξ συμβολίζει τη γωνία μεταξύ της εφαπτομένης της ακτίνας PKPdf και του άξονα περιστροφής της Γης. Το όριο του εσωτερικού πυρήνα υποδηλώνεται ως ICB. IC: εσωτερικός πυρήνας, ICB: όριο εσωτερικού πυρήνα. Πηγή: Stephenson et al., Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2020 

(a) Παράδειγμα σεισμογραφήματος που δείχνει τις αφίξεις των κυμάτων PKPdf (PKIKP), PKPbc και PKPab για μια επικεντρική απόσταση 152° από ένα συμβάν στα Νότια Νησιά Σάντουιτς που καταγράφηκε στην Αλάσκα. (b) Θεωρητικές καμπύλες χρόνου διαδρομής για τις τρεις φάσεις του εσωτερικού πυρήνα (IC) σε σχέση με την επικεντρική απόσταση. (c) Διαδρομές των ακτίνων PKPdf, PKPbc και PKPab (με σήμανση) μέσα από τη Γη για μια επικεντρική απόσταση 152°. Το ξ συμβολίζει τη γωνία μεταξύ της εφαπτομένης της ακτίνας PKPdf και του άξονα περιστροφής της Γης. Το όριο του εσωτερικού πυρήνα υποδηλώνεται ως ICB. IC: εσωτερικός πυρήνας, ICB: όριο εσωτερικού πυρήνα. Πηγή: Stephenson et al., Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2020

Ενδείξεις για μια διακριτή κεντρική περιοχή

Ένα σημαντικό στοιχείο προέρχεται από την ανισοτροπία, το γεγονός δηλαδή ότι τα σεισμικά κύματα κινούνται με διαφορετικές ταχύτητες ανάλογα με την κατεύθυνσή τους. Σε πολλά μοντέλα, τα κύματα ταξιδεύουν ταχύτερα κατά μήκος του άξονα περιστροφής της Γης παρά κατά μήκος του ισημερινού. Σε αυτή τη νέα, προσδιορισμένη κεντρική περιοχή, αυτό το μοτίβο αλλάζει.

Οι χαμηλότερες ταχύτητες κυμάτων εμφανίζονται σε γωνία περίπου 54 μοιρών σε σχέση με τον άξονα περιστροφής, γεγονός που υποδηλώνει μια διαφορετική ευθυγράμμιση των κρυστάλλων σιδήρου.

Η επικεφαλής συγγραφέας Joanne Stephenson εξήγησε ότι αυτή η διαφορά μπορεί να αντανακλά σημαντικά γεγονότα από το παρελθόν της Γης. «Βρήκαμε ενδείξεις που μπορεί να υποδηλώνουν μια αλλαγή στη δομή του σιδήρου, γεγονός που παραπέμπει ίσως σε δύο ξεχωριστά γεγονότα ψύξης στην ιστορία της Γης», δήλωσε η Stephenson.

Πρόσθεσε ότι αυτό το κρυφό στρώμα θα μπορούσε να αντικατοπτρίζει «ένα άγνωστο, δραματικό γεγονός στην ιστορία της Γης», αν και η ακριβής φύση του παραμένει αβέβαιη.

Ανεξάρτητη επιβεβαίωση από νέες τεχνικές

Περαιτέρω προσέφερε το 2023 μια μελέτη στο Nature Communications, η οποία χρησιμοποίησε μια διαφορετική σεισμική τεχνική.  Αντί να εστιάσουν μόνο στα άμεσα κύματα των σεισμών, οι ερευνητές ανέλυσαν σπάνια σήματα που αναπηδούν στο εσωτερικό της Γης πολλές φορές.

Ορισμένα από αυτά τα κύματα περνούν μέσα από τον πυρήνα έως και πέντε φορές, παρέχοντας πιο λεπτομερείς πληροφορίες. Αυτά τα επαναλαμβανόμενα σήματα αποκάλυψαν μια παρόμοια κεντρική περιοχή με διάμετρο περίπου 650 χιλιόμετρα. Σε αυτή την περιοχή, τα σεισμικά κύματα έδειξαν ξανά διαφορές κατεύθυνσης, με τις χαμηλότερες ταχύτητες να εμφανίζονται σε γωνία περίπου 50 μοιρών σε σχέση με τον άξονα περιστροφής της Γης. Το περιβάλλον τμήμα του εσωτερικού πυρήνα φάνηκε πιο ομοιόμορφο, με ασθενέστερη κατευθυντική μεταβολή.

Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξήγηση του γιατί ορισμένα πειράματα στο παρελθόν δεν συμφωνούσαν με τα υπάρχοντα μοντέλα για το εσωτερικό της Γης.
Οι επιστήμονες υποψιάζονταν εδώ και καιρό την ύπαρξη ενός βαθύτερου στρώματος μέσα στον εσωτερικό πυρήνα, με παλαιότερες ενδείξεις να υποδηλώνουν ότι οι κρύσταλλοι σιδήρου εκεί μπορεί να είναι διατεταγμένοι με διαφορετικούς τρόπους.

Προεκτάσεις και Αβεβαιότητες

Αυτά τα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξήγηση του γιατί ορισμένα πειράματα στο παρελθόν δεν συμφωνούσαν με τα υπάρχοντα μοντέλα για το εσωτερικό της Γης. Ωστόσο, οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι υπάρχει ακόμη δουλειά που πρέπει να γίνει. «Περιοριζόμαστε από την παγκόσμια κατανομή των σεισμών και των δεκτών, ιδιαίτερα στους πολικούς αντίποδες», έγραψε η ομάδα του ANU, σημειώνοντας ότι τα κενά στα δεδομένα μπορούν να μειώσουν την αξιοπιστία ορισμένων μοντέλων.

Μελλοντικές μελέτες ενδέχεται να καλύψουν αυτά τα κενά, δίνοντας στους ερευνητές μια σαφέστερη εικόνα των γεγονότων που καταγράφηκαν βαθιά στην πρώιμη ιστορία της Γης.

Αλλά ακόμα και με τα τρέχοντα δεδομένα, οι προεκτάσεις είναι τεράστιες. «Είναι πολύ συναρπαστικό — και μπορεί να σημαίνει ότι θα πρέπει να ξαναγράψουμε τα σχολικά βιβλία!» παρατήρησε η Stephenson.

Τα πιο πρόσφατα στη κατηγορία

Νέα γονιδιακή μελέτη ξαναγράφει την ιστορία της καταγωγής των ανθρώπων

Για δεκαετίες οι επιστήμονες πίστευαν ότι ο σύγχρονος άνθρωπος (δηλαδή εμείς) προήλθε από έναν βασικό προγονικό πληθυσμό στην Αφρική μια ιδέα γνωστή ως «Out...

Λιβάνι: Δεν διώχνει μόνο τον διάβολο – Οι “άγνωστες” θεραπευτικές του ιδιότητες

Σύμφωνα με τον ιστορικό Ηρόδοτο (5ος αιώνας π.Χ.) η προέλευση του λιβανιού εντοπίζεται στην αραβική χερσόνησο: «Η Αραβία είναι η μόνη περιοχή η οποία παράγει...

Επιστήμονας της NASA υποστηρίζει ότι μια μυστηριώδης “πέμπτη δύναμη” ίσως κρύβεται στο ηλιακό μας...

Οι επιστήμονες είναι αντιμέτωποι με ένα κοσμικό μυστήριο: γιατί το Σύμπαν συμπεριφέρεται διαφορετικά σε μαζικές κλίμακες σε σύγκριση με το δικό μας ηλιακό σύστημα; ...

Μαύρη τρύπα: Δείτε το εκπληκτικό “συντριβάνι” με πίδακες ισχύος δέκα χιλιάδων άστρων σαν τον...

Η τεράστια ισχύς των μαύρων τρυπών αποκαλύφθηκε καθώς διεθνής ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε τις πρώτες ακριβείς μετρήσεις ενός μακρινού κοσμικού «κενού». Χρησιμοποιώντας ένα ραδιοτηλεσκόπιο που σαρώνει ολόκληρο...

Στην Ανταρκτική κρύβεται το μυστικό για τη ζωή στο διάστημα

Η Ανταρκτική θεωρείται ένα από τα πιο ακραία περιβάλλοντα στον πλανήτη. Οι επιστήμονες πίστευαν πως δύσκολα θα υπάρχει ζωή μέσα και κάτω από τον...

Εντοπίστηκε ο συνδετικός κρίκος 1,700 γλωσσών ανακάλυψη που φωτίζει την εξέλιξη της ανθρώπινης επικοινωνίας

Επιστήμονες εντόπισαν καθολικούς γραμματικούς κανόνες που είναι κοινοί σε εκατοντάδες γλώσσες του κόσμου, μια εξέλιξη που υποδηλώνει ότι υπάρχουν κοινά μοτίβα σκέψης που διαμορφώνουν...

Ποιος βασιλιάς πέθανε στην Ελλάδα και δεν το πίστεψε κανείς γιατί ήταν Πρωταπριλιά (βίντεο)

Μια μέρα σαν σήμερα, 1η Απριλίου του 1947 πεθαίνει ο βασιλιάς Γεώργιος Β’ της Ελλάδας. Και ποιος να το πιστέψει; Πρωταπριλιά σήμερα και προσέξτε μην...

Βρείτε μας

7,826ΥποστηρικτέςΚάντε Like
133ΑκόλουθοιΑκολουθήστε
1,245ΑκόλουθοιΑκολουθήστε

Λαϊκό Θέατρο Σκιών

Τα νέα και τα βίντεο του Καραγκιόζη

Διαβάστε Επίσης

Οι αστροναύτες της αποστολής Άρτεμις 2 πίσω στη Γη

Οι τέσσερις αστροναύτες από τις ΗΠΑ και τον Καναδά που συμμετείχαν στη διαστημική αποστολή...

Στα έγκατα της Γης υπάρχουν γιγαντιαία “νησιά”– Έχουν το μέγεθος ηπείρου και ύψος 100 φορές μεγαλύτερο από το Έβερεστ

Επιστήμονες εντόπισαν δύο τεράστιες περιοχές, μεγέθους ηπείρου, κρυμμένες βαθιά στον γήινο μανδύα, που μια...

Χαρτογραφήθηκε άγνωστο είδος σεισμών στα έγκατα της Γης

Επιστήμονες του Στάνφορντ φιλοτέχνησαν τον πρώτο παγκόσμιο χάρτη σπάνιων σεισμών που ξεκινούν βαθιά στον...

Γη: Κάτι πολύ περίεργο συμβαίνει στο εσωτερικό και οι επιστήμονες μόλις ανακάλυψαν γιατί

Μια νέα μελέτη δείχνει ότι ο τρόπος με τον οποίο «σπάνε» οι τεκτονικές πλάκες δεν καθορίζεται τόσο από...