Μεγέθυνση κειμένου
Σαν ταινία επιστημονικής φαντασίας, αλλά στην πραγματικότητα. Μια ανακάλυψη για τον πυρήνα της Γης θα μπορούσε να αλλάξει όλα όσα γνώριζαν οι επιστήμονες
Οι επιστήμονες που μόλις πριν από μερικούς μήνες επιβεβαίωσαν ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης ανέστρεψε πρόσφατα την περιστροφή του, έκαναν μια νέα συγκλονιστική ανακάλυψη για τα βαθύτερα μυστικά του πλανήτη μας: εντόπισαν αλλαγές στο σχήμα του εσωτερικού πυρήνα.
Το βαθύτερο στρώμα της Γης είναι μια καυτή, στέρεη μπάλα από μέταλλο που περιβάλλεται από έναν υγρό μεταλλικό εξωτερικό πυρήνα. Για δεκαετίες, οι πλανητολόγοι υποψιάζονταν ότι ο συμπαγής εσωτερικός πυρήνας παραμορφωνόταν με την πάροδο του χρόνου καθώς περιστρεφόταν. Τώρα, οι ερευνητές εντόπισαν τις πρώτες ενδείξεις αλλαγών που λαμβάνουν χώρα τα τελευταία 20 χρόνια στο σχήμα του εσωτερικού πυρήνα. Τα σημάδια της παραμόρφωσης του πυρήνα εμφανίστηκαν σε κύματα από σεισμούς που ήταν αρκετά ισχυρά για να φτάσουν στο κέντρο της Γης.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε τα ίδια δεδομένα σεισμών με μια μελέτη του 2024 για να επιλύσει ένα μακροχρόνιο ζήτημα σχετικά με την περιστροφή του εσωτερικού πυρήνα. Βρήκαν ότι ο εσωτερικός πυρήνας κάποτε περιστρεφόταν πιο γρήγορα από την ίδια τη Γη. Αλλά αρχίζοντας περίπου το 2010, η περιστροφή του συμπαγούς εσωτερικού πυρήνα επιβραδύνθηκε. Τώρα περιστρέφεται προς τα πίσω, σε σχέση με τον υπόλοιπο πλανήτη.
Η νέα τους μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Geoscience, βασίζεται σε αυτήν την ανακάλυψη, χρησιμοποιώντας δεδομένα σεισμών που συλλέχθηκαν από το 1991 έως το 2023. Η προηγούμενη εργασία των επιστημόνων για την περιστροφή του πυρήνα, τούς βοήθησε να ερμηνεύσουν τις διακυμάνσεις στο ύψος των σεισμικών κυμάτων, ορίζοντάς τες ως δείκτες αλλαγών στην επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα, είπε ο Dr. John Vidale, συν-συγγραφέας της προηγούμενης μελέτης και επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης.
«Μπορούμε να συγκρίνουμε τα σημάδια που βλέπουμε όταν ο εσωτερικός πυρήνας επιστρέφει στην ίδια θέση, όπως ήταν κάποια άλλη στιγμή, και να δούμε αν υπάρχουν διαφορές που δεν μπορούν να εξηγηθούν από την περιστροφή», λέει στο CNN ο Vidale, καθηγητής Γεωεπιστημών στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. Οι αλλαγές σχήματος στον πυρήνα θα μπορούσαν να προσφέρουν ενδείξεις για τις δυνάμεις βαθιά μέσα στη Γη που τροφοδοτούν τη μαγνητόσφαιρά* μας και τις αόρατες γραμμές μαγνητικής ενέργειας που προστατεύουν τον πλανήτη μας, τόσο από τις συνθήκες μεταξύ Γης και Ήλιου, όσο και από τη θανατηφόρα ακτινοβολία, σημειώνουν οι ερευνητές.
«Η Γη εξελίσσεται σε ένα γεωλογικό χρονοδιάγραμμα, επομένως η παρατήρηση των αλλαγών σε ετήσια κλίμακα είναι πάντα ενδιαφέρουσα, καθώς ενισχύει την κατανόησή μας για τη δυναμική του εσωτερικού πυρήνα», δήλωσε ο Dr. Yoshi Miyazaki, αναπληρωτής καθηγητής στο τμήμα Γης και Πλανητικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο Rutgers του New Jersey.
«Προηγούμενες μελέτες έχουν ήδη εξετάσει πώς έχει αλλάξει η περιστροφή του εσωτερικού πυρήνα την τελευταία δεκαετία, ωστόσο αυτή η μελέτη εισάγει μια νέα προοπτική (μη περιστροφικές αλλαγές) προσθέτοντας μια άλλη διάσταση στη συζήτηση. Πιστεύω ότι αυτό θα τροφοδοτήσει περαιτέρω αυτές τις συζητήσεις», δήλωσε στο CNN ο Miyazaki, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα έρευνα.
«Σχεδόν επιστημονική φαντασία»
Από όλα τα στρώματα της Γης, ο εσωτερικός πυρήνας είναι το πιο απομακρυσμένο και μυστηριώδες. Αυτή η συμπαγής σφαίρα από σίδηρο και νικέλιο έχει περίπου το 70% του μεγέθους του φεγγαριού, με ακτίνα περίπου 1.221 χιλιομέτρων.
Οι θερμοκρασίες στον εσωτερικό πυρήνα είναι τόσο υψηλές που φθάνουν τους 5.400 βαθμούς Κελσίου, ενώ οι πιέσεις μπορούν να φτάσουν έως και τα 365 gigapascals (GPa) – πάνω από 3 εκατομμύρια φορές τη μέση ατμοσφαιρική πίεση της Γης στην ξηρά. Ενώ η άμεση παρατήρηση του πυρήνα είναι αδύνατη, οι επιστήμονες τον μελετούν αναλύοντας τις αλλαγές στο μέγεθος και το σχήμα των σεισμικών κυμάτων καθώς περνούν μέσα από τον πυρήνα.
Οι σεισμοί δημιουργούν δύο τύπους κυμάτων. Τα πρωτεύοντα κύματα, ή κύματα P, είναι τα πρώτα κύματα που παράγονται από έναν σεισμό και μετακινούν το έδαφος προς την ίδια κατεύθυνση που κινείται το κύμα. Τα διατμητικά κύματα, ή τα κύματα S, είναι πιο αργά από τα κύματα P και κινούν το έδαφος κάθετα προς την κατεύθυνση του κύματος.
Οι αλλαγές πλάτους σε έναν τύπο κύματος P που διεισδύει στον πυρήνα – τα κύματα PKIKP – υπαινίσσονται παραμορφώσεις στο πιο ρηχό επίπεδο του εσωτερικού πυρήνα, σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Στο όριο όπου ο στερεός εσωτερικός πυρήνας συναντά το υγρό του εξωτερικού πυρήνα, η επιφάνεια της σφαίρας μπορεί να είναι πιο εύπλαστη από ό,τι σε βαθύτερα επίπεδα.
«Είναι σχεδόν επιστημονική φαντασία η οπτικοποίηση του τι συμβαίνει στην επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα», λέει ο Vidale. «Είναι ένα μέρος που είναι τόσο διαφορετικό από την καθημερινή μας ζωή, με διαφορετικά χρονοδιαγράμματα, διαφορετικά υλικά και απίστευτες δυνάμεις. Κι όμως, μπορούμε να φτάσουμε εκεί κάτω και να μάθουμε περισσότερα γι’ αυτό, απλώς κοιτάζοντας μερικές από τις τελευταίες παρατηρήσεις».
Κίνηση «σαν κατολισθήσεις»
Οι επιστήμονες ανέλυσαν 168 κύματα σε ζευγάρια από σεισμούς, σε 42 τοποθεσίες κοντά στα Νότια Νησιά Σάντουιτς, μια αλυσίδα ηφαιστειακών νησιών στον Νότιο Ατλαντικό Ωκεανό. Η παρακολούθηση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης της περιστροφής του πυρήνα έδωσε στους ερευνητές έναν τρόπο να ανιχνεύσουν αλλαγές στο σχήμα του πυρήνα. Μόλις γνώριζαν την ταχύτητα περιστροφής του πυρήνα, μπορούσαν να μοντελοποιήσουν τη θέση του και στη συνέχεια να συγκρίνουν διαφορετικά κύματα PKIKP που έφταναν σε αυτόν καθώς περιστρέφονταν στο ίδιο σημείο.
Οι αλλαγές πλάτους σε αυτά τα ζευγαρωμένα κύματα θα μπορούσαν στη συνέχεια να αντιστοιχιστούν σε αλλαγές σχήματος στον πυρήνα, αντί για αλλαγές στην περιστροφή, σύμφωνα με τη μελέτη. Ωστόσο, το πώς μπορεί να μοιάζει αυτή η παραμόρφωση του εσωτερικού πυρήνα είναι πιο δύσκολο να προσδιοριστεί.
«Ίσως η τοπογραφία ανεβαίνει και κατεβαίνει. Ίσως γέρνει σαν κατολισθήσεις», εξήγησε ο Vidale. «Το πιο πιθανό είναι ότι ο εξωτερικός πυρήνας απλώς πιέζει τον εσωτερικό πυρήνα και τον μετακινεί λίγο».
Ενώ μόνο ένα σημείο του εσωτερικού πυρήνα έδειξε σημάδια παραμόρφωσης μεταξύ 2004 και 2008, μπορεί να υπάρχουν περισσότερα που δεν έχουν ακόμη εντοπιστεί, ανέφεραν οι ερευνητές.
«Είναι δύσκολο να γνωρίζουμε αν κοιτάμε ένα ανώμαλο ή μια κανονικό σημείο», είπε ο Vidale. «Αλλά μια εικασία θα ήταν ότι κάποια παραμόρφωση συμβαίνει αρκετά συχνά σε πολλά μέρη».
Καθώς ο συμπαγής εσωτερικός πυρήνας της Γης περιστρέφεται, ο λιωμένος εξωτερικός πυρήνας αναδεύεται και παφλάζει. Οι αλληλεπιδράσεις τους παράγουν μαγνητική ενέργεια, η οποία «αγκαλιάζει» τον πλανήτη μας στη μαγνητόσφαιρα. Αλλά ο υγρός εξωτερικός πυρήνας συρρικνώνεται. Χιλιοστό προς χιλιοστό, ο εσωτερικός πυρήνας έχει εμποτιστεί με λιωμένο μέταλλο από τον υγρό πυρήνα που τον περιβάλλει, σημειώνει ο Vidale. Πιθανότατα χρειάστηκαν δισεκατομμύρια χρόνια για να κρυώσει και να στερεοποιηθεί ο εσωτερικός πυρήνας και στα επόμενα λίγα δισεκατομμύρια χρόνια, ο εσωτερικός πυρήνας θα συνεχίσει να ψύχεται, «πίνοντας» σταγόνες υγρού μετάλλου από τον εξωτερικό πυρήνα, έως ότου ολόκληρος ο πυρήνας της Γης γίνει μια στερεή μεταλλική σφαίρα, πρόσθεσε.
«Αυτό θα σκοτώσει το μαγνητικό πεδίο», υπογραμμίζει ο Vidale. «Δεν θα υπάρχει πια το κινούμενο σίδερο εκεί κάτω».
Ωστόσο, ένα τέτοιο γεγονός θα συμβεί σε δισεκατομμύρια χρόνια. Και πριν από αυτό, η Γη πιθανότατα θα καταστραφεί ολοσχερώς καθώς ο ήλιος μας διαστέλλεται σε έναν κόκκινο γίγαντα, καταπίνοντας τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, λέει ο Vidale. Μέχρι τότε, οι επιστήμονες θα έχουν άφθονο χρόνο για να διερευνήσουν τις αόρατες λειτουργίες στην καρδιά του πλανήτη μας και να ανακαλύψουν τι μπορεί να επιφυλάσσει η εσωτερική περιστροφή, η αναδόμηση και η αλλαγή σχήματος της Γης.
«Όσον αφορά στον αντίκτυπο στη ζωή, όπως αναφέρεται στην εισαγωγή της εργασίας, η ανάπτυξη του εσωτερικού πυρήνα παίζει κρίσιμο ρόλο στη δημιουργία του μαγνητικού πεδίου της Γης, το οποίο μας προστατεύει από την επιβλαβή ηλιακή ακτινοβολία», ξεκαθαρίζει ο Miyazaki. «Ενώ μια άμεση σύνδεση μεταξύ της ζωής στην επιφάνεια της Γης και του ICB (το όριο εσωτερικού-εξωτερικού πυρήνα) παραμένει μακρινή, αυτό που συμβαίνει στο ICB εξακολουθεί να έχει κάποιες επιπτώσεις στη μακροπρόθεσμη εξέλιξη της Γης».
*μια περιοχή του χώρου που περιβάλλει ένα ουράνιο σώμα στην οποία τα φορτισμένα σωματίδια επηρεάζονται από το μαγνητικό πεδίο αυτού του σώματος
Ακολουθήστε το pride.gr στο Google News και ενημερωθείτε πρώτοι
Related
Νεοτερα
