تاریخ ما. تحقیقات نشان میدهند که فصول ناشناختهای در این تاریخ وجود دارد، در اعماق گذشته زمین. در واقع، به نظر میرسد که هسته درونی زمین، هستهای حتی درونیتر از خود داشته باشد.
«به طور سنتی به ما آموزش داده شده است که زمین چهار لایه اصلی دارد: قشر، گوشته، هسته بیرونی و هسته درونی.» اینگونه جان استیفنسون، زمینشناس دانشگاه ملی استرالیا در سال ۱۴۰۰ توضیح داد . دانش ما از آنچه که زیر قشر زمین وجود دارد، عمدتاً از اطلاعاتی که آتشفشانها و امواج لرزهای فاش کردهاند، به دست آمده است.
از این مشاهدات غیرمستقیم، دانشمندان محاسبه کردهاند که هسته درونی، که دمایی بالاتر از ۵۰۰۰ درجه سلسیوس (۹۰۰۰ فارنهایت) دارد، تنها ۱ درصد از حجم کل زمین را تشکیل میدهد. اما چند سال پیش، استیفنسون و همکارانش شواهدی یافتند که نشان میدهند هسته درونی زمین ممکن است در واقع دو لایه مجزا داشته باشد.
«این بسیار هیجانانگیز است و ممکن است به این معنا باشد که باید کتابهای درسی را بازنویسی کنیم!» استیفنسون در آن زمان توضیح داد. تیم تحقیقاتی از یک الگوریتم جستجو برای بررسی و تطبیق هزاران مدل از هسته درونی با دادههای مشاهدهشده در طول دههها استفاده کردند که نشان میدهد امواج لرزهای چه مدت زمانی برای عبور از زمین نیاز دارند و این دادهها توسط مرکز لرزهشناسی بینالمللی جمعآوری شده است.
پس آنجا چه چیزی وجود دارد؟ تیم تحقیقاتی مدلهای آنیزوتروپی هسته درونی را بررسی کردند – نحوهای که تفاوتهای در ترکیب مواد، خواص امواج لرزهای را تغییر میدهد – و برخی از آنها را بیشتر از بقیه محتمل یافتند. در حالی که برخی مدلها نشان میدهند که مواد هسته درونی امواج لرزهای را سریعتر به صورت موازی با استوا هدایت میکنند، مدلهای دیگر نشان میدهند که ترکیب مواد، امواج سریعتری را به صورت موازی با محور چرخشی زمین هدایت میکند. حتی در این حالت، در مورد درجه دقیق تفاوت در زاویههای خاص بحثهایی وجود دارد.
این مطالعه تفاوت زیادی با عمق در هسته درونی نشان نداد، اما تغییر در جهت کندتر را به زاویه ۵۴ درجه یافت، که در آن امواج سریعتر موازی با محور میدوند.
«ما شواهدی یافتیم که ممکن است تغییر در ساختار آهن را نشان دهد، که احتمالاً نشاندهنده دو رویداد جداگانه سرد شدن در تاریخ زمین باشد»، استیفنسون گفت. «جزئیات این رویداد بزرگ هنوز کمی معما است، اما ما قطعهای دیگر از پازل دانش خود در مورد هسته درونی زمین اضافه کردهایم.»
این یافتهها ممکن است توضیح دهند که چرا برخی شواهد تجربی با مدلهای فعلی ساختار زمین ناسازگار بودهاند. حضور یک لایه درونیتر قبلاً مشکوک بوده است، با سرنخهایی که نشان میدهند کریستالهای آهن که هسته درونی را تشکیل میدهند، تنظیمات ساختاری متفاوتی دارند.
«ما محدود به توزیع زلزلههای جهانی و گیرندهها هستیم، به ویژه در قطبهای مقابل»، تیم تحقیقاتی در مقاله خود نوشت، و توضیح داد که دادههای گمشده اطمینانپذیری نتایج آنها را کاهش میدهد.
اما نتایج آنها با دیگر مطالعات در زمینه آنیزوتروپی هسته داخلی هماهنگ است. تحقیقات آینده ممکن است برخی از این شکافهای دادهای را پر کند و به دانشمندان این امکان را بدهد که یافتههای خود را تأیید یا رد کنند.
