Ενώ οι περισσότεροι από εμάς θεωρούμε το έδαφος κάτω από τα πόδια μας δεδομένο, μέσα στα πολύπλοκα στρώματά του, σαν τις σελίδες ενός βιβλίου, είναι γραμμένη η ιστορία της Γης. Η ιστορία μας.
Η έρευνα δείχνει ότι υπάρχουν ελάχιστα γνωστά κεφάλαια αυτής της ιστορίας, βαθιά μέσα στο παρελθόν της Γης. Στην πραγματικότητα, ο εσωτερικός πυρήνας της Γης φαίνεται να έχει έναν άλλο, ακόμη πιο εσωτερικό πυρήνα μέσα του.
«Παραδοσιακά διδασκόμαστε ότι η Γη έχει τέσσερα κύρια στρώματα: τον φλοιό, τον μανδύα, τον εξωτερικό πυρήνα και τον εσωτερικό πυρήνα», εξήγησε η γεωφυσικός του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας Joanne Stephenson το 2021.
Οι γνώσεις μας για το τι βρίσκεται κάτω από τον φλοιό της Γης έχουν συναχθεί κυρίως από το τι έχουν αποκαλύψει τα ηφαίστεια και τι έχουν ψιθυρίσει τα σεισμικά κύματα.
Από αυτές τις έμμεσες παρατηρήσεις, οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι ο καυτός εσωτερικός πυρήνας, με θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 5.000 βαθμούς Κελσίου (9.000 Φαρενάιτ), αποτελεί μόνο το 1% του συνολικού όγκου της Γης.
Αλλά πριν από λίγα χρόνια, ο Stephenson και οι συνεργάτες του βρήκαν στοιχεία που αποδεικνύουν ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης μπορεί στην πραγματικότητα να έχει δύο διαφορετικά στρώματα.
«Είναι πολύ συναρπαστικό – και μπορεί να σημαίνει ότι πρέπει να ξαναγράψουμε τα σχολικά βιβλία!» εξήγησε τότε ο Stephenson.
Η ομάδα χρησιμοποίησε έναν αλγόριθμο αναζήτησης για να ψάξει και να ταιριάξει χιλιάδες μοντέλα του εσωτερικού πυρήνα με παρατηρημένα δεδομένα πολλών δεκαετιών σχετικά με το πόσο χρόνο χρειάζονται τα σεισμικά κύματα για να ταξιδέψουν μέσα στη Γη, τα οποία συγκεντρώθηκαν από το Διεθνές Σεισμολογικό Κέντρο.
Διαφορές στις διαδρομές των σεισμικών κυμάτων μέσα από τα στρώματα της Γης. (Stephenson et al., Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2021)
Τι υπάρχει λοιπόν εκεί κάτω; Η ομάδα εξέτασε ορισμένα μοντέλα ανισοτροπίας του εσωτερικού πυρήνα – το πώς οι διαφορές στη σύσταση του υλικού του μεταβάλλουν τις ιδιότητες των σεισμικών κυμάτων – και διαπίστωσε ότι ορισμένα είναι πιο πιθανά από άλλα.
Ενώ ορισμένα μοντέλα υποδηλώνουν ότι το υλικό του εσωτερικού πυρήνα διοχετεύει τα σεισμικά κύματα ταχύτερα παράλληλα προς τον ισημερινό, άλλα υποδηλώνουν ότι το μείγμα των υλικών επιτρέπει ταχύτερα κύματα πιο παράλληλα προς τον άξονα περιστροφής της Γης. Ακόμη και τότε, υπάρχουν διαφωνίες σχετικά με τον ακριβή βαθμό της διαφοράς σε ορισμένες γωνίες.
Η μελέτη εδώ δεν έδειξε μεγάλη διαφοροποίηση με το βάθος στον εσωτερικό πυρήνα, αλλά διαπίστωσε ότι υπάρχει μια αλλαγή στην αργή κατεύθυνση σε γωνία 54 μοιρών, με την ταχύτερη κατεύθυνση των κυμάτων να τρέχει παράλληλα με τον άξονα.
Ο εσωτερικός πυρήνας της Γης μπορεί στην πραγματικότητα να έχει δύο διαφορετικά στρώματα. (alexlmx/Canva Pro)
«Βρήκαμε στοιχεία που μπορεί να υποδηλώνουν μια αλλαγή στη δομή του σιδήρου, γεγονός που υποδηλώνει ίσως δύο ξεχωριστά γεγονότα ψύξης στην ιστορία της Γης», δήλωσε ο Stephenson .
«Οι λεπτομέρειες αυτού του μεγάλου γεγονότος είναι ακόμα ένα μικρό μυστήριο, αλλά προσθέσαμε άλλο ένα κομμάτι του παζλ όσον αφορά τις γνώσεις μας για τον εσωτερικό πυρήνα της Γης».
Τα ευρήματα αυτά μπορεί να εξηγήσουν γιατί ορισμένα πειραματικά στοιχεία δεν συνάδουν με τα τρέχοντα μοντέλα μας για τη δομή της Γης.
Η παρουσία ενός εσωτερικού στρώματος έχει υποψιαστεί και στο παρελθόν, με ενδείξεις ότι οι κρύσταλλοι σιδήρου που συνθέτουν τον εσωτερικό πυρήνα έχουν διαφορετικές δομικές ευθυγραμμίσεις.
«Περιοριζόμαστε από την κατανομή των παγκόσμιων σεισμών και των δεκτών, ειδικά στους πολικούς αντιποδικούς», έγραψε η ομάδα στο έγγραφό της, εξηγώντας ότι τα δεδομένα που λείπουν μειώνουν τη βεβαιότητα των συμπερασμάτων τους.
Ωστόσο, τα συμπεράσματά τους ευθυγραμμίζονται με άλλες μελέτες σχετικά με την ανισοτροπία του εσωτερικού πυρήνα.
Η μελλοντική έρευνα μπορεί να καλύψει ορισμένα από αυτά τα κενά δεδομένων και να επιτρέψει στους επιστήμονες να επιβεβαιώσουν ή να αντικρούσουν τα ευρήματά τους και ελπίζουμε να μεταφράσουν περισσότερες ιστορίες που γράφτηκαν μέσα σε αυτό το πρώιμο στρώμα της ιστορίας της Γης.
