کشف عجیب در مورد زمین؛ در مورد لامپ مذاب چه میدانید؟

خرداد: اگر بتوانید 41 هزار سال در زمان به عقب به عصر یخبندان برگردید، آن وقت جایی که الان سکونت می‌کنید جنوب زمین خواهد بود نه شمال. این به دلیل دوره‌های چند صد ساله‌ای است که طی آن میدان‌های مغناطیسی زمین جابجا می‌شوند. این جابجایی بارها در طول تاریخ این سیاره رخ داده و گاهی صدها هزار سال به طول انجامیده است.

به گزارش ایسنا و به نقل از لایو ساینس، نظرات زیادی در خصوص این که چرا میدان‌های مغناطیسی زمین جابجا می‌شوند وجود دارد. محققان به تازگی کشف کرده‌اند نواحی در بالای هسته زمین وجود دارد که می‌توانند شبیه لامپ‌های مذاب عظیم‌الجثه عمل کنند. در این لامپ‌ها حباب‌های صخره‌ای هر چند وقت یکبار به سمت اعماق سیاره بالا و پایین می‌روند. این کار میدان‌های مغناطیسی را تحت تاثیر قرار داده و موجب جابجایی قطب‌ها می‌شود. این کشف با مطالعه سیگنال‌های مربوط به برخی از مخرب‌ترین زمین‌لرزه‌های جهان به دست آمده است.

حدودا 3000 کیلومتر زیر پای ما- که 270 بار پایین‌تر از عمیق‌ترین نقطه اقیانوس است- هسته زمین شروع می‌شود. یک کره مایع که بیشتر از آهن و نیکل مذاب تشکیل شده است. در مرز بین هسته و جبه که در بالای آن قرار گرفته دما تقریبا به 4000 درجه سلسیوس می‌رسد که مشابه با دمای سطح یک ستاره است . در این نقطه فشار 1.3 برابر سطح زمین است.

در یک طرف این مرز که به سمت جبه است، صخره‌های جامد به تدریج در طول میلیون‌ها سال حرکت می‌کنند و باعث شکل‌گیری تکتونیک صفحه‌ای می‌شوند که باعث جابجایی قاره‌ها و تغییر شکل آن‌ها شده است. در طرفی که به سمت هسته است آهن مغناطیسی مذاب به شدت در حال گردش است. این آهن میدان مغناطیسی زمین را شکل می‌دهد که باعث می‌شود زمین از تشعشعات فضایی در امان باشد. اگر میدان مغناطیسی نبود این تشعشعات اتمسفر سیاره ما را از بین می‌برد.

به دلیل اینکه دسترسی به این نقطه عملا غیرممکن است، اصلی‌ترین راه برای مطالعه مرز بین هسته و جبه بررسی سیگنال‌های مرتعشی است که توسط زمین‌لرزه‌ها ایجاد می‌شود. با استفاده از اطلاعات مربوط به شکل و سرعت این امواج می‌توانیم دریابیم چه بخش‌هایی از سیاره جابجا شده‌اند. بعد از یک زمین‌لرزه شدید کل سیاره مثل یک زنگوله تکان می‌خورد و با اندازه‌گیری این نوسانات در مکان‌های مختلف می‌توان دریافت ساختار چگونه در داخل سیاره تغییر کرده است.

با استفاده از این شیوه محققان حالا می‌دانند دو ناحیه بزرگ در بالای هسته وجود دارد که امواج مرتعش در آن‌ها در مقایسه با نواحی اطراف حرکت آهسته‌تری دارند. هر ناحیه بسیار بزرگ و ارتفاع آن 100 برابر قله اورست است. این نواحی حباب نامیده شده‌اند و تاثیر عظیمی بر دینامیک جبه دارند. آن‌ها بر نحوه سرد شدن هسته نیز تاثیر گذارند که جریان را در هسته خارجی تغییر می‌دهد.

نتایج این مطالعه شان می‌دهد که دو حباب در بالای هسته در مقایسه با مواد اطراف تراکم کم‌تری دارند. این کشف به همراه دیگر مشاهدات جغرافیایی نشان می‌دهد که مواد به طور فعالانه به سمت سطح زمین در حرکتند.

این نقاط تراکم کم‌تری دارند زیرا گرم‌ترند. اما یک توضیح جالب‌تر این است که ترکیب شیمیایی این بخش‌های جبه باعث می‌شود تراکم کمتری داشته و شبیه حباب‌های درون یک لامپ مذاب عمل کنند. این بخش‌ها گرم می‌شوند و قبل از این که سرد شوند به طور دوره‌ای به سمت بالا حرکت می‌کنند و دوباره به سمت هسته برمی‌گردند. این رفتار باعث می‌شود شیوه خروج گرما از سطح هسته در طول میلیون‌ها سال تغییر کند و به همین دلیل است که میدان مغناطیسی زمین هر از چند گاهی معکوس می‌شود.