هسته زمین
اخیرا با استفاده از مطالعات انجام شده مجله ماه در بحث زمین شناسی و ساختار زمین اطلاعات جدیدی در مورد ارتباط میان حرکت صفحه تکتونیک در سطح زمین، حرکت جریان حرارتی در قسمت بالایی هسته زمین و سرعت چرخش میدان مغناطیسی زمین به دست آمده است. اطلاعات و یافته هایی که تا کنون فقط در حد یک فرضیه بوده است.
بینش جدید در مورد پوسته، گوشته و هسته زمین
طبق تحقیقات انجام شده در دانشگاه Liverpool با همکاری مؤسساتی مثل Lancaster و Oslo نتایج جدیدی حاصل شده است که این موارد برای مدت های طولانی، سؤالات بسیاری در ذهن محققان ایجاد کرده بود. در مقاله ای که در مجله Tectonophysics اخیرا به چاپ رسیده است، محققان معتقدند که حدودا 130-120 میلیون سال طول میکشد تا تخته سنگ های کف اقیانوس های قدیمی از سطح زمین فرو کش کرده و به عمقی برسند که بتوانند دمای هسته زمین را کاهش دهند. پس از کاهش دما در هسته، فلزات مذاب در قسمت خارجی هسته زمین، با قدرت بیشتری حرکت کرده و منجر به معکوس شدن میدان مغناطیسی زمین میشود.
تحقیقات در مورد هسته زمین
این داده های ثبت شده با تالیفات جدید در مورد چرخش میدان مغناطیسی مقایسه شده است. این رویداد تا حد زیادی بستگی به صخره های رسوبی و آتشفشانی نیز دارد. به گفته پروفسور Andy Biggin، پیش از این اطلاعات کافی در مورد چگونگی سرعت فروکشی لایه ها و تغییر این سرعت در طول میلیون ها سال اخیر، نداشتیم. زمانی که امکان مقایسه ی این دو برای ما میسر شد، داده ها مربوط به فروکشی لایه ها و چرخش میدان مغناطیسی در دسترس قرار گرفتند تا پس از یک تاخیر 130-120 میلیون ساله، این امکان برای فروکشی صفحات زیر اقیانوس ها و رسیدن به آن عمق مناسب برای کم کردن دمای هسته زمین، فراهم شود.
هنوز اطمینان کامل نداریم که آیا این ارتباط، دلیلی دارد یا خیر. اما به نظر میرسد با عقیده ما در مورد چگونگی ارتباط پوسته، گوشته و هسته زمین مرتبط است. این دوره 130-120 میلیون ساله میتواند موقعیت مناسبی برای تحقیق در این زمینه باشد که چطور صفحات و صخره های کف اقیانوس ها ی قدیمی میتوانند به درون گوشته فرو رود و بر جریان موجود در آن و همچنین لایه های زیرین آن، تاثیر گذارد؟
گوشته زمین
میدان مغناطیسی، در عمق زمین، جایی که قسمت های خارجی هسته به شکل سیال هستند و فلزات و دیگر عناصر موجب ایجاد جریان الکتریکی میشوند، به وجود آمده است. در واقع همین جریان های الکتریکی، میدان مغناطیسی را میسازند. هسته زمین با یک لایه ضخیم تقریبا 3000 کیلومتری از گوشته، احاطه شده است. گوشته از صخره های سختی ساخته شده که حرکت بسیار آرامی دارند (میلی متر در هر سال). گوشته زمین جریاناتی را تولید میکند که پیوسته با حرکت صفحات تکتونیک یا زمین ساخت در ارتباط است. اما در عین حال، با تغییر در میزان دمای منتقل شده از سمت لایه های داخلی، بر هسته نیز تاثیر گذار است.
میدان مغناطیسی زمین گاهی اوقات تقارن خود را از دست میدهد و میانگین این دوره در طول تاریخ حیات زمین متغییر بوده است. برای مثال، امروزه این تغییر و وارونگی در میدان مغناطیسی، به طور میانگین 4 بار در هر یک میلیون سال اتفاق میافتد. اما صد میلیون سال پیش، قطب زمین برای مدت 40 میلیون سال در جای خود ثابت مانده بود. پروفسور Biggin، مدیر گروه تحقیقاتی DEEP به همراه دیگر محققان و دانشمندان عرصه زمین شناسی و جغرافیا در تلاشند تا اطلاعات جامعی را در مورد اعماق زمین و فرآیندهای مختلف که هر چند میلیون سال اتفاق می افتد به دست آورند.
رابطه ی گوشته و هسته زمین
این مورد برای همه روشن اسن که زمین، از بهم پیوستن اجسام موجود در اطراف خورشید به وجود آمده است. سپس سیاره به اندازه ای رسید که فلزات و عناصر متراکم شده در مرکز آن، هسته را تشکیل دادند و دیگر قسمت های حاوی سیلیکات به عنوان گوشته، هسته را احاطه کردند. اما گروه جدیدی از محققین به تازگی ادعا میکنند که جدا شدن هسته و گوشته، یک فرآیند منظم و یک پارچه نبوده است.
طبق گفته این محققان، یافته های آنها نشان میدهد که در عین حالی که هسته در حال شکل گیری و انسجام بوده، گوشته به طور کامل از آن جدا نشده است. این جریان بسیار شگفت انگیز است. پیش از این تصور میشد که فشارها و اثرات حاصله از جانب دیگر اجسام منظومه شمسی، موجب تحرک و جنبش گوشته شده است. در نتیجه ترکیب اجزای مختلف آن ، یک بخش منسجم را به وجود آورده است.
یکی از عواملی که موجب آغاز فعالیت این گروه تحقیقیاتی شد، نمونه سنگ های یافت شده از جنس زنون و تنگستون بود که از نقاط آتشفشانی مثل منطقه ی Hawaii به دست آمده یود. اگر چه به گفته محققان در آن منطقه، این سنگ ها از عمیق ترین نقاط گوشته زمین نشات گرفته اند، اما در مورد مبدا ایزوتوپیک آنها هنوز شک و تردید هایی بود. از نظر کارشناسان تیم تحقیقیاتی، پاسخ این شک و تردید ها را باید در عناصر iodin در دمای بسیار بالا جست و جو کرد.
ایزوتوپ های موجود در گوشته زمین
ایزوتوپ ها، گونه ای از عناصری هستند که تعداد پروتن های آنها با هم برابر است، اما در تعداد نوترون ها متفاوتند. ایزوتوپ های رادیواکتیو عناصری مثل iodine129 ناپایدار هستند. برای اینکه این ایزوتوپ ها پایدار شوند، به xenon129 تغییر می یابند. بنابراین، وجود علایم ایزوتوپیکی xenon در نمونه های یافت شده از گوشته ی زمین، به طور مستقیم با ویژگی های iodin در طول دوره ی جداسازی هسته از گوشته، در ارتباط بوده است.
بر اساس تحقیقات، مشخص شد که چگونه iodin میان هسته ی فلزی و گوشته ی سیلیکاتی، فاصله و مرز ایجاد کره است. آنها همچنین ثابت کردند که اگر هسته ی تازه شکل گرفته از قسمت های عمیق گوشته جدا شده باشد؛ پس فضای خالی موجود در گوشته حاوی عناصری است که میتوان با آن خصوصیات ایزوتوپیک تنگستون و xenon را شرح داد.
شکل گیری هسته کره زمین
به هر حال از زمانی که مطالعه و تحقیق در مورد سیارات منظومه شمسی، به ویژه زمین آغاز شده، نظریات و عقاید مختلفی در مورد چگونگی شکل گیری، خصوصیات، اجزا و موارد دیگر مطرح شده است. برخی از این نظریات اولیه، پس از مدت ها بررسی توسط گروهی دیگر نقض شده و برخی دیگر، همچنان بر قوت خود باقی مانده است و گاها منجر به تصمیمات جدید از دسته زندگی در سایر کرات مانند زندگی در مریخ شده است. با پیشرفت علم و فناوری و به کارگیری ابزار جدید، بدون شک شناخت متخصصان از این سیاره بیشتر خواهد شد و به ارتباط موجود میان بخش های مختلف آن پی خواهند برد. اما باید توجه داشت که هر نظریه در ابتدا ممکن است عجیب و غیر قابل استناد به نظر برسد ولی در ادامه به لطف مطالب جدید و تحقیقات مفید و کامل خواهیم دانست که اصالت آن به کجا باز میگردد. با مجله اینترنتی ماه همراه باشید تا آخرین و بروزترین مطالب را در حوزه زمین شناسی و علوم بدست آورید.