الموجات الزلزالية المرتدة تكشف عن طبقة مميزة في لب الأرض الداخلي

ألقت البيانات التي تم الحصول عليها من الموجات الزلزالية التي سببتها الزلازل الضوء الجديد على أعمق أجزاء اللب الداخلي للأرض، وفقًا لعلماء الزلازل من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU).

من خلال قياس السرعات المختلفة التي تخترق بها هذه الموجات وتمر عبر اللب الداخلي للأرض، يعتقد الباحثون أنهم وثقوا دليلًا على وجود طبقة مميزة داخل الأرض تُعرف باسم اللب الداخلي الأعمق “كرة معدنية” صلبة تقع داخل مركز اللب الداخلي.

منذ وقت ليس ببعيد، كان يُعتقد أن بنية الأرض تتكون من أربع طبقات متميزة: القشرة، والوشاح، واللب الخارجي، واللب الداخلي، تؤكد النتائج، التي نُشرت في مجلةNature Communications ، أن هناك طبقة خامسة.

قام الباحثون بتحليل البيانات من حوالي 200 زلزال بقوة 6 درجات وما فوق من العقد الماضي.

قالت د.ثانه سون فوم، من كلية أبحاث ANU المتخصصة في علوم الأرض،” تم افتراض وجود كرة معدنية داخلية داخل اللب الداخلي، اللب الداخلي الأعمق، منذ حوالي 20 عامًا، نحن الآن نقدم مجموعة أخرى من الأدلة لإثبات الفرضية”.

قال البروفيسور هرفوجي تكاليتش، وهو أيضًا منANU ، إن دراسة الجزء الداخلي العميق من اللب الداخلي للأرض يمكن أن يخبرنا المزيد عن ماضي كوكبنا وتطوره.

وقال: “هذا اللب الداخلي يشبه كبسولة زمنية لتاريخ تطور الأرض- إنه سجل متحجر يعمل كبوابة لأحداث ماضي كوكبنا، الأحداث التي حدثت على الأرض منذ مئات الملايين إلى مليارات السنين”.

قام الباحثون بتحليل الموجات الزلزالية التي تنتقل مباشرة عبر مركز الأرض و “بصق” على الجانب الآخر من الكرة الأرضية إلى مكان حدوث الزلزال، والمعروف أيضًا باسم المضاد، ثم تعود الأمواج إلى مصدر الزلزال.

يصف علماء ANU هذه العملية بأنها تشبه كرة بينج بونج التي ترتد ذهابًا وإيابًا.

قال الدكتور فوم من خلال تطوير تقنية لتعزيز الإشارات المسجلة بواسطة شبكات قياس الزلازل المكتظة بالسكان، لاحظنا، ولأول مرة، موجات زلزالية ترتد ذهابًا وإيابًا حتى خمس مرات على طول قطر الأرض، وقد وثقت الدراسات السابقة وجود مقياس واحد فقط، مضيفا “النتائج مثيرة لأنها توفر طريقة جديدة لفحص اللب الداخلي للأرض والمنطقة المركزية فيه.”

نشأ أحد الزلازل التي درسها العلماء في ألاسكا، “ارتدت” الموجات الزلزالية الناجمة عن هذا الزلزال في مكان ما في جنوب المحيط الأطلسي، قبل أن تعود إلى ألاسكا.

درس الباحثون تباين الخواص لسبائك الحديد والنيكل التي تتألف من داخل اللب الداخلي للأرض، يستخدم تباين الخواص لوصف كيفية تسريع الموجات الزلزالية أو إبطائها عبر مادة اللب الداخلي للأرض اعتمادًا على الاتجاه الذي تنتقل فيه.

يمكن أن يكون ناتجًا عن الترتيب المختلف لذرات الحديد في درجات حرارة وضغوط عالية أو المحاذاة المفضلة لبلورات النمو.

ووجدوا أن الموجات الزلزالية المرتدة قد بحثت مرارًا وتكرارًا عن البقع القريبة من مركز الأرض من زوايا مختلفة، من خلال تحليل اختلاف أوقات السفر للموجات الزلزالية للزلازل المختلفة، استنتج العلماء أن التركيب المتبلور داخل المنطقة الداخلية من اللب الداخلي من المحتمل أن يكون مختلفًا عن الطبقة الخارجية.

يقولون، إنه قد يفسر سبب تسريع الأمواج أو إبطائها اعتمادًا على زاوية دخولها لأنها تخترق اللب الداخلي الأعمق.

وفقًا لفريق ANU ، تشير النتائج إلى أنه قد يكون هناك حدث عالمي كبير في مرحلة ما خلال الجدول الزمني التطوري للأرض أدى إلى تغيير “مهم” في التركيب البلوري أو نسيج اللب الداخلي للأرض.

قال البروفيسور تكاليتش: “لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها حول اللب الداخلي الأعمق للأرض، والتي يمكن أن تحمل الأسرار لفك لغز تكوين كوكبنا”.

تابعنا على تطبيق نبض