مثل البصل، يبدو أنه لا توجد نهاية لعدد طبقات بنية الأرض الداخلية. يشير بحث جديد إلى أن المكون المعروف باسم «النواة الداخلية» يتكون من نواة داخلية ونواة وسطى. مع أن كلتيهما غالبًا مؤلفة من الحديد الصلب والنيكل، إلا أنه يبدو أن الاثنتين قد تكونان متمايزتين بما يكفي لتتم معاملتهما على أنها مستقلتان إذا ما أردنا فهم تكوين وسلوك كوكبنا.
تعتمد معرفة البشرية لما يحصل داخل كوكبنا على الزلازل. ترتد الموجات الزلزالية التي تٌنتَج في أثناء الزلازل عن الحدود داخل الكوكب أو تنحرف، تمامًا كما تنعكس الأمواج الضوئية أو تنكسر نتيجة تغير الوسط. وكلما تعمقنا في الدراسة ازدادت الصعوبة، وذلك لأن الموجات التي تمر تقريبًا عبر مركز الكوكب مباشرًة هي التي تتأثر فقط، إضافةً إلى الضوضاء الناتجة عن التفاعلات عند الحدود البعيدة.
افتُرض وجود نواة عميقة لأكثر من 20 عامًا، لكن وجودها ظل غير مؤكد. يزعم الدكتور ثانسون فام Thanh-Son Phạm والبروفيسور هرفوي كالسيتش Hrvoje Tkalčić من الجامعة الوطنية الأسترالية في ورقة بحثية جديدة أنهما أكّدا ذلك أخيرًا.
للوصول إلى تلك النتيجة استخدما التأخير في أوقات وصول الموجات الزلزالية من 200 زلزال بقوة 6 درجات أو أكثر التي ارتدت ذهابًا وإيابًا عبر الأرض، وفي بعض الحالات كانت تمر خمس مرات. كان أعلى تسجيل سابق عبارة عن مقطعين، مع ارتداد واحد من القشرة.
يصف العالمان النواة الأعمق بأنها «كرة معدنية» صلبة على بعد 650 كيلومترًا، ما يجعلها أصغر من الكوكب القزم سيريس، ولكنها أكبر من أي كويكب آخر في حزام الكويكبات.
تتباطأ موجات P الزلزالية عبرها بنسبة 4٪ عندما تكون على طول مسار بزاوية 50 درجة بالنسبة لمحور دوران الأرض. يفسر المؤلفون هذا على أنه إشارة على البنية البلورية الناتجة عن طريقة ترتيب ذرات الحديد لنفسها في درجات الحرارة والضغوط العالية جدًا. أما الحركة عبر بقية النواة الصلبة هي الأبطأ في اتجاه المستوى الاستوائي.
قال كالسيتش: «هذه النواة الداخلية تشبه كبسولة زمنية لتاريخ الأرض التطوري فهي سجل متحجر يمثل بوابة للأحداث في ماضي كوكبنا، الأحداث التي وقعت على الأرض منذ مئات الملايين إلى مليارات السنين».
يقترح المؤلفون أن حدثًا عالميًا كبيرًا تسبب في اختلاف النواة الأعمق عن بقية النواة الداخلية، علمًا أنهم لا يعلمون بعد ما كان هذا الحدث.
يُعتقد أن النواة الداخلية ككل تنمو مع تصلب أجزاء من النواة الخارجية السائلة. ومع ذلك، لا نعرف ما إذا كانت الحدود بين النواة الأعمق والقشرة المحيطة بها تتغير.
أفاد المؤلفون أن العمل كان ممكنًا بسبب العدد المتزايد من أجهزة الاستشعار الزلزالية الموزعة حول الكوكب. من خلال إلقاء شبكة واسعة وجمع النتائج من العديد من المواقع، تمكن المؤلفون من تتبع الموجات الزلزالية والحصول على تفاصيل غير مسبوقة، بما في ذلك انتقال بعضها من الشمال إلى الجنوب مباشرة عبر الأرض. كما طوروا تقنيات لتعزيز الإشارة من الموجات الزلزالية البعيدة، وتمييزها عن الضوضاء الموضعية.
يقترح المؤلفون أن تقوم الأبحاث المستقبلية بدراسة الحدود بين النواة العميقة والقشرة المحيطة بها. ففي العام الماضي، طعن كالسيتش وزميل له في الهيكل الداخلي للمريخ، بعد أن قدموا دليلًا على أن الوشاح فيه ما زال يحتوي على صهارة متحركة ولم تتحول إلى قشرة صلبة.
نُشرت الورقة في Nature Communications.
اقرأ أيضًا:
دراسة تتوقع وجود محيط عملاق داخل الأرض، على عمق مئات الكيلومترات
عشرات الهزات الأرضية تضرب جزيرة هاواي خلال انفجار أكبر بركان في العالم
ترجمة: ساره الحمصي
تدقيق: نايا كركور
