هسته درونی زمین ۱ تا ۱.۵ میلیارد سال عمر دارد

برای زمان شکل گیری هسته ی درونی زمین برآوردهای بسیاری شده، ولی اکنون دانشمندان دانشگاه لیورپول با بهره از داده های تازه نشان داده اند که هسته ی درونی زمین ۱ تا ۱.۵ میلیارد سال پیش، در اثر "سفت شدن" لایه ی آهنی مذاب و جدا شدن از هسته ی بیرونی که آن را در بر گرفته بود پدید آمده.

هسته ی درونی ژرف ترین لایه ی زمین است. این هسته، یک گوی از آهن جامد، کمی بزرگ تر از پلوتو است که با هسته ی مایع بیرونی در بر گرفته شده. هسته ی درونی یک افزوده ی به نسبت تازه ی سیاره ی ماست و زمانی شکل گیری آن مورد بحث و گفتگوی بسیار شدیدی است که از ۰.۵ میلیارد تا ۲ میلیارد سال پیش برآورد شده.

هسته ی درونی ژرف ترین لایه ی زمین است. این هسته، گویی از آهن جامد، کمی بزرگ تر از پلوتو است که با هسته ی مایع بیرونی در بر گرفته شده. هسته ی درونی یک افزوده ی به نسبت تازه ی سیاره ی ماست و این که چه زمانی شکل گرفته مورد بحث و گفتگوی بسیلر شدیدی است که از ۰.۵ میلیارد تا ۲ میلیارد سال پیش برآورد شده.

در بررسی تازه ای که جزییاتش در نشریه ی نیچر منتشر شده، پژوهشگران این دانشگاه پیشینه ی مغناطیسی سنگ های آذرین را بررسی کردند و دریافتند که میان ۱ تا ۱.۵ میلیارد سال پیش، افزایشی ناگهانی در شدت میدان مغناطیسی زمین رخ داده بوده.

این افزایش میدان مغناطیسی به احتمال بسیار نشانه ای از نخستین زمانِ پدید آمدن آهن جامد در مرکز زمین، و لحظه ای در تاریخ زمین است که هسته ی جامد درونی این سیاره، برای نخستین بار آغاز به "سفت شدن" و جدا شدن از هسته ی مذاب و سرد-شونده ی بیرونی کرد.

دکتر اندی بیگین، دیرینه-مغناطیس‌شناس دانشگاه لیورپول و نویسنده ی اصلی این پژوهش می گوید: «این یافته می تواند شناخت ما از درون زمین و تاریخ آن را دگرگون سازد.»

«تعیین زمان نخستین پدیدار شدن آهن جامد یا "جوانه‌زنیِ" هسته ی درونی (nucleation) بسیار بحث برانگیز است ولی برای شناسایی ویژگی ها و تاریخ درون زمین بسیار مهم بوده و پیامدهای نیرومندی برای چگونگی پیدایش میدان مغناطیسی زمین -که مانند سپری در برابر پرتوهای زیانبار خورشید از ما نگاهبانی می کند و همچنین برای ناوبری سودمند است- دارد.»

«این یافته ها نشان می دهند که هسته ی زمین دارد با سرعتی کمتر از آنچه می پنداشتیم سرد می شود که پیامدهایی برای کل دانش زمین و زمین شناسی دارد. این همچنین نرخ میانگینی در حدود ۱ میلیمتر در سال را برای رشد هسته ی جامد درونی نشان می دهد که بر شناخت ما از میدان مغناطیسی زمین اثر می گذارد.»

میدان مغناطیسی زمین از جنبش آلیاژ آهن مایع در هسته ی بیرونی‌ که حدود ۳۰۰۰ کیلومتر زیر پوسته است پدید می آید. این جنبش ها از این رو رخ می دهند که هسته دارد گرمایش را به گوشته ی جامدی که بالای آنست و تا پوسته، جایی که ما زندگی می کنیم ادامه دارد پس می دهد و با این کار یک جریان همرفتی در هسته ی مذاب بیرونی پدید می آورد.

جریان های همرفتی که در اثر انتقال گرما از هسته ی درونی
به گوشته، در هسته ی بیرونی رخ می دهند و به تولید میدان
مغناطیسی زمین می انجامند- منبع عکس: ویکیپدیا

همین که هسته ی درونی آغاز به سفت شدن کرد، نیروی این پدیده ی همرفت افزایشی شدید یافت زیرا عنصرهای سبک و نافلزی (غیرفلزی) در هسته ی بیرونی مذاب مانده و نسبت به این مایع پوشاننده شناور بودند. این فرآیند هنوز هم ادامه دارد و به عنوان سرچشمه ی اصلی "سوخت" برای تولید میدان مغناطیسی زمین شناخته می شود.

دکتر بیگین می افزاید: «مدل نظری که بیشترین سازگاری را با داده های ما دارد نشان می دهد که هسته ی زمین دارد گرمایش را آهسته تر از هر زمانی در ۴.۵ میلیارد سال گذشته از دست می دهد و نیز این که این شار انرژی باید بتواند میدان مغناطیسی زمین را تا یک و اندی میلیارد سال دیگر فعال نگه دارد.»

«این به شدت در تضاد با سیاره ی بهرام (مریخ) است که در آغاز تاریخش میدان مغناطیسی نیرومندی داشت و گویا پس از نیم میلیارد سال آن را از دست داد.»

این پژوهش با همکاری دانشمندان دانشگاه های لیورپول، هلسینکی، صنعتی میشیگان، سن دیه گو، و آکادمی علوم چین انجام شده است.

واژه نامه:

Earth - inner core - University of Liverpool - iron - outer core - Pluto - Nature - School of Environmental Sciences - igneous rock - magnetic field - palaeomagnetism - Andy Biggin - nucleation - sun - navigational - Earth Sciences - alloy - crust - mantle - convection - non-metallic - element - Mars - University of Helsinki - Michigan Tech - UC San Diego - Chinese Academy of Sciences

منبع: sciencedaily

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان