Γεωλογικό μυστήριο ξεδιπλώνεται πολύ κάτω από τα πόδια μας

 Ένα γεωλογικό μυστήριο ξεδιπλώνεται πολύ κάτω από τα πόδια μας και μπορεί να ρίξει φως στο μαγνητικό πεδίο που διατηρεί τη ζωή και εκτείνεται πολύ πάνω από τα κεφάλια μας.

 Κάθε χρόνο, ο εσωτερικός πυρήνας από συμπαγές σίδηρο στην καρδιά του πλανήτη μας διαστέλλεται κατά περίπου ένα χιλιοστό καθώς οι κάτω περιοχές της Γης ψύχονται και στερεοποιούνται. Σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη , η μία πλευρά φαίνεται να μεγαλώνει γρηγορότερα - αλλά οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν γιατί.

Αυτό το φαινόμενο χρονολογείται πιθανώς από τη δημιουργία του εσωτερικού πυρήνα, μεταξύ 1,5 δισεκατομμυρίου και μισού δισεκατομμυρίου ετών πριν. Σε αυτό το σημείο, μετά από δισεκατομμύρια χρόνια ψύξης, το φλογερό εσωτερικό της Γης έχασε τελικά αρκετή θερμότητα για να ξεκινήσει μια συνεχιζόμενη διαδικασία κρυστάλλωσης. Τώρα, καθώς ο λιωμένος σίδηρος του εξωτερικού πυρήνα χάνει θερμότητα, κρυσταλλώνεται για να γίνει το νεότερο στρώμα του εσωτερικού πυρήνα.

Το κέντρο αυτού του υπερκινητικού ημισφαιρίου βρίσκεται 2.896 χιλιόμετρα κάτω από τη Θάλασσα Μπάντα της Ινδονησίας: Περίπου 60% περισσότεροι κρύσταλλοι σιδήρου σχηματίζονται σε εκείνο το σημείο στον εσωτερικό πυρήνα από ό, τι στην άλλη άκρη του κόσμου.

Σήμερα, ο εσωτερικός πυρήνας μπορεί να υπερηφανεύεται για μια ακτίνα περίπου 1.207 χλμ. - για να μην αναφέρουμε μια καυτή θερμοκρασία πάνω 4.982 βαθμούς Κελσίου. Ακόμα όμως και μετά από ένα αιώνιο ανοδική πορεία, δεν έχει παραμορφωθεί. Η βαρύτητα ενεργεί συνεχώς για να το διαμορφώσει, αναδιανέμοντας την περίσσεια στα ανατολικά και διατηρώντας ένα σφαιρικό σχήμα. Εκτός από τη δημιουργία ενός σαγηνευτικού παζλ, αυτή η ασύμμετρη ανάπτυξη μπορεί να βοηθήσει στην τροφοδοσία του μαγνητικού πεδίου της Γης (και να επιτρέψει την επιβίωσή μας).

 Πλανητικός κλιματισμός

Για ένα τόσο μικρό και μακρινό στρώμα στο κολοσσιαίο κρεμμύδι που ονομάζουμε σπίτι, ο εσωτερικός πυρήνας έχει τεράστια επιρροή σε εμάς τους κατοίκους της επιφάνειας. Ο Ντάνιελ Φροστ, γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϊ, και επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης, αστειεύεται ότι «πρέπει πάντα να δικαιολογεί τη σημασία του εσωτερικού πυρήνα». Στην πραγματικότητα, του χρωστάμε την ύπαρξή μας - καθώς ψύχεται, απελευθερώνει θερμότητα και δημιουργεί μεταφορά στον εξωτερικό πυρήνα. Τελικά, αυτός ο ρευστός σίδηρος (γνωστός ως γεωδυναμός) δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο που προστατεύει τη ζωή σε αυτόν τον πλανήτη από επικίνδυνους ηλιακούς ανέμους.

Ομοίως, τα ανώτερα στρώματα επηρεάζουν τον πυρήνα. "Όλα επηρεάζονται από αυτό που βρίσκεται πάνω από αυτό", λέει ο Frost. Ο εσωτερικός πυρήνας περιβάλλεται από τον εξωτερικό πυρήνα, ο εξωτερικός πυρήνας από το μανδύα, ο μανδύας από την κρούστα. Έτσι, για να αναπτυχθεί ο εσωτερικός πυρήνας, πρέπει να μεταφέρει τη θερμότητά του - κάποια υπολείμματα από τον σχηματισμό της Γης, κάποια ραδιενεργά από στοιχεία αποσύνθεσης - σε κάθε διαδοχικό στρώμα. Με τη σειρά του, κάθε στρώμα πρέπει να είναι ικανό να δέχεται τη θερμότητα.

Αυτό υποδηλώνει έναν πιθανό μηχανισμό για την άνιση ψύξη του εσωτερικού πυρήνα. Το σημείο της μεγαλύτερης ανάπτυξης κάτω από την Ινδονησία είναι μια σημαντική ζώνη υποχώρησης. Εκεί, σχετικά δροσερά κομμάτια τεκτονικών πλακών βυθίζονται και ψύχουν τον φλεγόμενο μανδύα. «Είναι σαν να ρίχνεις παγάκια», λέει ο Frost. Αυτή η κλίση θερμοκρασίας επιτρέπει στα βαθύτερα στρώματα να ρίξουν τη θερμότητά τους, στερεοποιώντας έτσι τον εσωτερικό πυρήνα.
Ενώ αυτά τα "παγάκια" είναι κακά, υποψιάζεται ότι μπορεί να είναι αρκετά για να ανατρέψουν την κλίμακα. "Όλα αυτά είναι μια λεπτή ισορροπία", λέει. «Δεν νομίζω ότι χρειάζεσαι πολλά για να επιταχύνεις μια τέτοια διαφορά». Ωστόσο, αυτή η εξήγηση μπορεί να είναι πολύ απλοϊκή: Δεν είναι σαφές εάν η θερμότητα από τα σπλάχνα της Γης διαχέεται σε κάθετη γραμμή. Ο καταδυτικός φλοιός της Ινδονησίας μπορεί να κρυώσει εξίσου εύκολα τον πυρήνα που βρίσκεται κάτω, ας πούμε, από την Κίνα ή τη Σαουδική Αραβία και όχι κάτω από την Ινδονησία.

 Σεισμοί

Προς το παρόν, η ίδια η ασυμμετρία παραμένει ανεξήγητη, αλλά προσφέρει μια λύση σε ένα άλλο μακροχρόνιο αίνιγμα: γιατί οι κρύσταλλοι σιδήρου στον εσωτερικό πυρήνα ευθυγραμμίζονται παράλληλα με τον άξονα περιστροφής Βορράς-Νότου της Γης. (Κανείς δεν έχει παρατηρήσει τη δομή του πυρήνα απευθείας, αλλά οι σεισμολόγοι έχουν παρατηρήσει ότι οι σεισμοί ταξιδεύουν γρηγορότερα στον πυρήνα μεταξύ του Βόρειου και του Νότιου Πόλου παρά στον ισημερινό.) Όλα τα πράγματα είναι ίσα, οι κρύσταλλοι πρέπει να ευθυγραμμίζονται τυχαία.

Οι ερευνητές του Μπέρκλεϋ προτείνουν ότι η απάντηση βρίσκεται στον παραπλανητικό σχηματισμό του πυρήνα. Καθώς η βαρύτητα αναδιανέμει τους κρυστάλλους, τους φέρνει σε ένα είδος "ροής", σύμφωνα με το μοντέλο του υπολογιστή τους. "Φανταστείτε να ρίχνετε μπαστούνια σε ένα ποτάμι. Εάν το ποτάμι ρέει, τα ραβδιά θα ευθυγραμμιστούν με τη ροή." Ομοίως, επειδή ο εσωτερικός πυρήνας ρέει, οι κρύσταλλοι ευθυγραμμίζονται με αυτόν και σχηματίζουν ένα τακτοποιημένο πλέγμα που χρησιμεύει ως διακρατικό υψηλής ταχύτητας για υπόγειες δονήσεις.

Για να κατανοήσουμε τη σύνδεση μεταξύ αυτής της ασυμμετρίας και του μαγνητικού πεδίου, απαιτείται περισσότερη έρευνα. Αλλά δεδομένου του ζωτικού ρόλου που παίζει αυτή η πλανητική πανοπλία στην ύπαρξή μας, αξίζει να ερευνήσουμε τις διαδικασίες που τη στηρίζουν. Οι επιστήμονες γνωρίζουν από καιρό ότι το μαγνητικό πεδίο αντιστρέφεται κάθε τόσο (έχουμε καθυστερήσει για αλλαγή) και ότι εξασθενεί προσωρινά κατά τη μετάβαση. Αλλά δεν είναι προφανές γιατί. Όταν πρόκειται για νέα ευρήματα στον πυρήνα της Γης, ο Frost λέει: "Το ερώτημα είναι πάντα: Σχετίζεται με την αντιστροφή του μαγνητικού πεδίου; " [via]

Δημοσίευση σχολίου

Νεότερη Παλαιότερη