هسته داخلی زمین مدت‌ها تصور می‌شد کاملاً جامد است، اما تحقیقات نشان داده است که می‌تواند تغییر شکل دهد. اعتبار: Pavel Chagochkin/Alamy
هسته داخلی زمین مدت‌ها تصور می‌شد کاملاً جامد است، اما تحقیقات نشان داده است که می‌تواند تغییر شکل دهد. اعتبار: Pavel Chagochkin/Alamy

هسته داخلی مرموز زمین واقعاً در حال تغییر شکل است

دانشمندان دریافته‌اند که هسته داخلی زمین در حال تغییر شکل است.

این کشف یک بحث طولانی‌مدت در مورد آنچه در قلب این سیاره اتفاق می‌افتد را حل می‌کند - که مدت‌ها تصور می‌شد جامد و تسلیم‌ناپذیر است. اما همچنین سؤالات جدیدی را در مورد اینکه چگونه تغییرات در هسته می‌تواند بر طول روز 24 ساعته ما، میدان مغناطیسی زمین و موارد دیگر تأثیر بگذارد، باز می‌کند.

شیائودونگ سونگ، لرزه‌شناس دانشگاه پکن در پکن که در این کار دخیل نبوده است، می‌گوید: «پس از دهه‌ها تحقیق و بحث، ما به تصویری واضح‌تر از هسته داخلی در حال تغییر می‌رسیم.»

محققان این کشف را با تجزیه و تحلیل نحوه حرکت امواج لرزه‌ای ناشی از زلزله‌ها از جزایر ساندویچ جنوبی در اقیانوس اطلس جنوبی به لرزه‌سنج‌ها در آلاسکا و کانادا، در طرف دیگر سیاره، انجام دادند. شکل موج‌ها، یا اشکال، برخی از سیگنال‌های لرزه‌ای بین سال‌های 2004 و 2008 تغییر کردند. دانشمندان می‌گویند این تغییرات به این دلیل رخ داده است که امواج از سطح هسته داخلی زمین منعکس شده‌اند - که در حال تغییر شکل بوده است.

جان ویدال، لرزه‌شناس دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در لس آنجلس می‌گوید: «برای اولین بار می‌بینیم که در حال تغییر شکل است.» او و همکارانش این یافته را امروز در Nature Geoscience1 گزارش می‌کنند.

یک زمین داخلی پویا

هسته داخلی زمین توسط یک هسته خارجی احاطه شده است و رابط بین این دو، در حدود 5100 کیلومتری زیر سطح سیاره، یک قلمرو مرموز است. مطالعات لرزه‌ای قبلی نشان داد که هسته داخلی فلز جامد است و در داخل یک هسته خارجی مذاب فوق‌العاده داغ، که عمدتاً از فلز، از جمله آهن و نیکل ساخته شده است، می‌چرخد. محققان نحوه افزایش و کاهش سرعت این چرخش را در طول زمان ردیابی کرده‌اند و دریافته‌اند که با سرعتی کمی متفاوت از بقیه زمین می‌چرخد2,3.

برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که تغییرات در سیگنال‌های لرزه‌ای عبوری از زمین ناشی از تغییرات فیزیکی در مرز هسته داخلی - هسته خارجی است، نه چرخش‌های هسته4. کار جدید نشان می‌دهد که هر دو توضیح درست هستند. ویدال می‌گوید بسیاری از تغییرات در شکل موج‌ها از زلزله‌های جزایر ساندویچ جنوبی را می‌توان به چرخش هسته نسبت داد. اما برخی دیگر احتمالاً ناشی از تغییر شکل مرز هسته داخلی - هسته خارجی با ایجاد برآمدگی در برخی مناطق است.

این مطالعه به روشن شدن یک زمین داخلی پویا کمک می‌کند. هسته داخلی به آرامی در طول زمان رشد می‌کند، زیرا آهن از هسته خارجی روی آن متبلور می‌شود. این فرآیند باعث تلاطم در هسته خارجی می‌شود که میدان مغناطیسی زمین را حفظ می‌کند. تغییرات در چرخش هسته داخلی نیز می‌تواند بر طول روز ما تأثیر بگذارد.

ویدال می‌گوید: «در حالت ایده‌آل، ما می‌خواهیم همه این چیزهایی را که می‌بینیم به هم گره بزنیم» تا زمین عمیق کمتر مرموز شود.