Έκπληξη στο εσωτερικό της Γης: Γεωλόγοι ξεκλειδώνουν μυστήρια του εσωτερικού πυρήνα του πλανήτη

Τα σεισμικά κύματα βοηθούν τους επιστήμονες να βυθομετρήσουν το βαθύτερο μυστήριο του κόσμου: τον εσωτερικό πυρήνα του πλανήτη. Χάρις σε μια νέα εφαρμογή της τεχνολογίας ανάγνωσης σεισμού, μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Illinois και συνεργάτες στο Πανεπιστήμιο Nanjing στην Κίνα, βρήκαν ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης έχει ένα δικό του εσωτερικό πυρήνα, ο οποίος έχει εκπληκτικές ιδιότητες που θα μπορούσαν να αποκαλύψουν πληροφορίες σχετικά με τον πλανήτη μας. Η μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Geoscience είχε επικεφαλής τον καθηγητή γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις Xiaodong Song.

«Ακόμη και αν ο εσωτερικός πυρήνας είναι μικρός, μικρότερος από τη σελήνη, έχει μερικά πραγματικά ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά», είπε ο Song. «Μπορεί να μας πει σχετικά με το πώς σχηματίστηκε ο πλανήτης μας, την ιστορία του και άλλες δυναμικές διεργασίες της Γης. Διαμορφώνει την κατανόησή μας για το τι συμβαίνει βαθιά μέσα στη Γη».

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν σεισμικά κύματα για να σαρώσουν την περιοχή κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη, όπως οι γιατροί χρησιμοποιούν τους υπερήχους για να δουν στο εσωτερικό των ασθενών. Η ομάδα χρησιμοποίησε μια τεχνολογία που συλλέγει δεδομένα όχι από το αρχικό σοκ ενός σεισμού, αλλά από τα κύματα που αντηχούν στον απόηχο του σεισμού. Ο σεισμός είναι όπως ένα σφυρί που χτυπά ένα καμπανάκι και όπως ένας ακροατής ακούει τον καθαρό τόνο που αντηχεί μετά το χτύπημα, έτσι οι σεισμικοί αισθητήρες συλλέγουν, με το τέλος του σεισμού, ένα συνδεδεμένο με αυτόν σήμα.

«Φαίνεται ότι το συνδεδεμένο σήμα, ενισχυμένο με τη βοήθεια της τεχνολογίας, είναι πιο καθαρό από ότι το ίδιο το κτύπημα», είπε ο Song. «Η βασική ιδέα της μεθόδου υπήρξε γνωστή για καιρό και οι άνθρωποι την είχαν χρησιμοποιήσει για άλλου είδους μελέτες κοντά στην επιφάνεια της Γης. Αλλά τώρα αναζητούμε όλη τη διαδρομή μέσα από το κέντρο της Γης». Κοιτώντας δια μέσου του πυρήνα αποκαλύπτεται μια έκπληξη στο κέντρο του πλανήτη, αν και όχι του τύπου που οραματίστηκε ο Ιούλιος Βερν.

Ο εσωτερικός πυρήνας, που θεωρείται ότι είναι μια στερεή σφαίρα σιδήρου, έχει ορισμένες πολύπλοκες δομικές ιδιότητες. Η ομάδα βρήκε έναν διακριτό εσωτερικό πυρήνα στον εσωτερικό πυρήνα, περίπου με μισή διάμετρο από αυτή όλου του πυρήνα, Οι κρύσταλλοι σιδήρου στο εξωτερικό στρώμα του εσωτερικού πυρήνα είναι ευθυγραμμισμένοι στη διεύθυνση βορράς-νότος. Ωστόσο, στον έσω-εσωτερικό πυρήνα οι κρύσταλλοι σιδήρου δείχνουν ανατολή-δύση.

Δεν είναι μόνο το ότι οι κρύσταλλοι σιδήρου του έσω-εσωτερικού πυρήνα ευθυγραμμίζονται με διαφορετικό τρόπο, συμπεριφέρονται και διαφορετικά από τους αντίστοιχους του εξω-εσωτερικού πυρήνα. Αυτό σημαίνει ότι ο έσω-εσωτερικός πυρήνας μπορεί να είναι φτιαγμένος από διαφορετικό τύπο κρυστάλλων ή κρυστάλλων σε διαφορετική φάση. «Το γεγονός ότι έχουμε δυο περιοχές που είναι διακριτά διαφορετικοί μπορεί να μας λέει κάτι σχετικά με το πώς εξελίχθηκε ο εσωτερικός πυρήνας», είπε ο Song. «Για παράδειγμα κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης, ο εσωτερικός πυρήνας μπορεί να είχε μια πολύ δραματική αλλαγή στο καθεστώς παραμόρφωσής του. Μπορεί αυτός να κρατά το κλειδί του πως εξελίχθηκε ο πλανήτης μας. Είμαστε ακριβώς στο κέντρο, κυριολεκτικά στο κέντρο της Γης».

Πηγή: University of Illinois

Περισσότερα στο άρθρο: Equatorial anisotropy in the inner part of Earth’s inner core from autocorrelation of earthquake coda, Nature Geoscience (2015)