همانطور که داده های امواج لرزه ای نشان می دهد، یک تغییر در هسته بیرونی زمین رخ می دهد

همانطور که داده های امواج لرزه ای نشان می دهد، یک تغییر در هسته بیرونی زمین رخ می دهد

بیشتر دانش ما در مورد آنچه در مرکز سیاره ما قرار دارد از مطالعه امواج لرزه ای ناشی از زمین لرزه بدست می آید. تجزیه و تحلیل دقیق این امواج می تواند ترکیب سنگ ها و فلزات زیر سطح زمین را آشکار کند.

 

یک مطالعه جدید از امواج لرزه ای منتشر شده از دو زمین لرزه مختلف – در مکان های مشابه اما با فاصله ۲۰ ساله از هم جدا شده اند – تغییراتی را که در هسته بیرونی زمین، لایه چرخان مایع رخ می دهد، نشان داده است. آهن و نیکل بین گوشته (سنگ زیر سطح) و هسته داخلی (عمیق ترین لایه).

هسته بیرونی و آهن موجود در آن به طور مستقیم بر میدان مغناطیسی سیاره ما تأثیر می گذارد، که به نوبه خود ایجاد می کند. محافظت در برابر فضا و تشعشعات خورشیدی که در غیر این صورت زندگی بر روی زمین را غیرممکن می‌کرد.

که درک هسته بیرونی و تکامل آن در طول زمان را بسیار مهم می‌کند. داده‌های ثبت‌شده از چهار ناظر موج لرزه‌ای در هر دو زمین‌لرزه نشان داد که امواج حاصل از رویداد بعدی، هنگام عبور از همان ناحیه از هسته بیرونی، حدود یک ثانیه سریع‌تر حرکت می‌کنند.

“چیزی در مسیر آن تغییر کرده است. موج، بنابراین اکنون می‌تواند سریع‌تر حرکت کند،” می‌گوید زمین‌شناس یینگ ژو از فناوری ویرجینیا. “ماده ای که ۲۰ سال پیش آنجا بود دیگر وجود ندارد.”

“این ماده جدید است و سبک تر است. این عناصر سبک به سمت بالا حرکت می کنند و چگالی را در منطقه ای که در آن قرار دارند تغییر می دهند. “

 

انواع امواجی که در اینجا تحلیل می‌شوند، امواج SKS هستند: آنها به‌عنوان امواج برشی (S)، سپس به عنوان هدف امواج فشاری (K)، سپس از طرف دیگر خارج شده و دوباره به عنوان امواج برشی بیشتر از طریق گوشته برگردید (S دوم). زمان این سفر می تواند آشکار باشد.

در مورد این دو زمین لرزه، هر دو در نزدیکی جزایر کرمادک در اقیانوس آرام جنوبی بودند – اولین در می ۱۹۹۷ و دومی در سپتامبر ۲۰۱۸، که به محققان یک زمین لرزه منحصر به فرد داد. فرصتی برای مشاهده اینکه چگونه هسته زمین ممکن است در طول زمان تغییر کرده باشد.

""چگونه امواج لرزه ای از هسته بیرونی عبور می کنند. (یینگ ژو)

همرفتی که در آهن مایع هسته بیرونی زمین هنگام متبلور شدن بر روی هسته داخلی رخ می‌دهد، جریان‌های الکتریکی جاری ایجاد می‌کند که همان چیزی است که میدان مغناطیسی اطراف را کنترل می‌کند. ما با این حال، رابطه بین هسته خارجی و میدان مغناطیسی زمین به طور کامل درک نشده است – بسیاری از آن بر اساس مدل‌سازی فرضی هستند.

“اگر به قطب ژئومغناطیسی شمالی نگاه کنید، در حال حاضر در حال حرکت در یک قطب است. سرعت حدود ۵۰ کیلومتر [۳۱ مایل] در سال،” می گوید ژو. میدان مغناطیسی در حال دور شدن از کانادا و به سمت سیبری است. میدان مغناطیسی هر روز یکسان نیست. در حال تغییر است.” هسته بیرونی با گذشت زمان در حال تغییر است، اما هیچ مدرک مستقیمی وجود ندارد. ما هرگز آن را ندیده‌ایم.”

این مطالعه جدید – و احتمالاً مطالعات آینده مانند آن – می‌تواند بینش مفیدی در مورد چگونگی دقیق هسته بیرونی و همرفت آن در حال تغییر است. در حالی که تغییرات ذکر شده در اینجا زیاد نیستند، اما هر چه بیشتر بدانیم، بهتر است.

در این مورد، ژو پیشنهاد می‌کند که عناصر سبک‌تری مانند هیدروژن، کربن و اکسیژن در هسته بیرونی آزاد شده‌اند. ۱۹۹۷. مطابق با مقاله منتشر شده، این مربوط به کاهش تراکم حدود ۲-۳ درصد و سرعت جریان همرفتی حدود ۴۰ کیلومتر (۲۵ مایل) در ساعت است.

در حال حاضر ۱۵۲ شبکه جهانی لرزه نگاری وجود دارد. ایستگاه های سراسر جهان، امواج لرزه ای را در زمان واقعی رصد می کنند. در حالی که نمی‌توانیم مکان یا زمان زلزله‌ها را کنترل کنیم، می‌توانیم مطمئن شویم که تا حد امکان داده‌های مربوط به آنها ثبت شده است.

«اکنون می‌توانیم آن را ببینیم،» می گوید ژو. «اگر بتوانیم آن را از امواج لرزه‌ای ببینیم، در آینده می‌توانیم ایستگاه‌های لرزه‌ای راه‌اندازی کنیم و آن جریان را رصد کنیم.»

این تحقیق در ارتباطات طبیعت زمین و محیط زیست.

 

برچسب‌ها:

نظرات کاربران

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.