منتشر شده در 1391/06/14
منتشر شده در 1391/06/14
[در ویدئو] هسته زمین در آزمایشگاه بازسازی شد ژئوفیزیکدانان دانشگاه مریلند با چرخاندن سدیم مایع به دور کره ای 23 تنی شرایط حاکم بر هسته سیاره ما را شبیه سازی می کنند. هدف بازی: درک اینکه چرا زمین تنها سیاره تلوریک در منظومه شمسی است که دارای میدان مغناطیسی قوی است که از ما در برابر خشم خورشید محافظت می کند. در اینجا این تجربه شگفت انگیز در ویدیو مشاهده می شود.
مرکز زمین از یک هسته بیرونی مایع و یک هسته داخلی جامد تشکیل شده است. ماهیت دقیق دومی و تحرکات درون آن از دیرباز موضوع بحث بوده است. یک مطالعه جدید که امواج تولید شده توسط آزمایش های بمب هسته ای زیرزمینی بین سال های 1969 تا 1974 را تجزیه و تحلیل می کند، نشان می دهد که هسته داخلی ما نوسان داشته است و بنابراین یک جسم ثابت نیست.
هسته زمین از عمق 2900 کیلومتری پیدا شده است. که حدود 17 درصد از حجم زمین را تشکیل می دهد، در قسمت مرکزی آن قرار دارد و در دو بخش متمایز می شود: یک هسته بیرونی مایع و یک هسته داخلی جامد (یا دانه).
هسته بیرونی اساساً حدود 80-85٪ آهن مذاب بسیار داغ است. با یک حرکت همرفتی با منشاء حرارتی (به دلیل سرد شدن زمین) به هم زده می شود و به لطف آن است که میدان مغناطیسی زمین ایجاد می شود. هسته داخلی ، از تبلور تدریجی هسته بیرونی می آید و شبیه به یک توپ بسیار داغ و متراکم به اندازه پلوتو است که از آهن اما جامد نیز تشکیل شده است. از طرفی ماهیت دقیق آن و حرکات درون آن دهه ها موضوع بحث بوده و زمینه های تحقیقاتی ژئوفیزیک و ژئوشیمی را بسیار فعال کرده است.
ساختار داخلی زمین که هسته جامد (دانه) و هسته مایع را نشان می دهد. © J. Aubert، CNRS-IPGP
یکی از مشکلات مطالعه هسته داخلی زمین این است که قابل رویت نیست و محققان را مجبور به فریب و استفاده از روش های غیر مستقیم برای به دست آوردن اطلاعاتی در مورد ماهیت و پویایی آن می کند. با در نظر گرفتن این موضوع، محققان Wei Wang و John Vidale – دانشمندان USC Dornsife – از داده های آرایه لرزه ای با دیافراگم بزرگ (LASA)، یک مرکز لرزه نگاری متصل به نیروی هوایی ایالات متحده در مونتانا استفاده کردند که می تواند حساسیت را ثبت و افزایش دهد. تشخیص زلزله و انفجار
تصویر بالا مکان آزمایش های هسته ای مورد استفاده در مطالعه وانگ و ویداله (ستاره های سرخابی) و لاسا (مثلث سیاه) را نشان می دهد. © وی وانگ و جان ویدال، 2022
این نوع داده ها با استفاده از تکنیک های ویژه برای پردازش سیگنال دیجیتال مانند شکل دهی پرتو که نویز را سرکوب می کند و در نتیجه نسبت سیگنال به نویز را بهبود می بخشد، به دست می آید.
این دو محقق با استفاده از یک تکنیک جدید شکل دهی پرتو که توسط ویدال توسعه داده شد، امواج تولید شده توسط آزمایش های بمب هسته ای زیرزمینی شوروی در Milrow در سال 1969 و Cannikin در سال 1971 در زیر جزیره Amchitka را تجزیه و تحلیل کردند. آنها همین روش را برای دوره بین سالهای 1971 تا 1974 در مجمع الجزایر نوایا زملیا در قطب شمال به کار بردند.
وانگ و ویدال در جدیدترین مطالعه خود که اخیراً در Science Advances منتشر شده است، با این داده های لرزه ای دریافتند که حرکت هسته داخلی طی دوره شش ساله از سال 1969 تا 1974 تغییر جهت داده و چرخش کمتری را حداقل یک دهم درجه تغییر داده است. در سال. به طور دقیق تر، مشاهدات نشان می دهد که هسته داخلی از سال 1969 تا 1971 کمی کندتر می چرخد، سپس از سال 1971 تا 1974 در جهت دیگر حرکت می کند.
بازه زمانی طولانی بین سال های 1968 و 1977 با تصویر چرخش کم و فوق چرخش ( هسته داخلی = هسته داخلی). © وی وانگ و جان ویدال، 2022
این مشاهدات نسبتاً غیرمنتظره است و برای اولین بار محققان وانگ و ویدال را شگفت زده کرد. داشتن یک هسته داخلی نوسانی مدلی بود که فکر شده بود و وجود داشت، اما جامعه علمی در مورد قابلیت این نظریه بسیار اختلاف نظر داشتند. برخی از دانشمندان ادعا می کنند که این الگو نوسان شدید شش ساله مشاهده شده در طول روز (به اضافه یا منفی 0.2 ثانیه در طول شش سال) را نیز توضیح می دهد و به طور منظم در چند دهه گذشته مشاهده شده است.
بنابراین معلوم می شود که هسته داخلی آن طور که از قدیم تصور می شد به هیچ وجه ثابت نیست، بلکه زیر پای ما حرکت می کند و در نوسان است. با این حال، دوران آزمایش‌های اتمی زیرزمینی به پایان رسیده است به این معنی که دانشمندان باید از داده‌های لرزه‌ای فعالیت زمین استفاده کنند که علیرغم پیشرفت‌های اخیر در ابزار دقیق، نسبتاً کمتر دقیق هستند.
آیا پدر شما از علاقه مندان به علم و اکتشافات غیرعادی است؟ اگر به او یک کاوش علمی عالی در قالب کاغذی پیشنهاد دهید چه؟ از -20٪ در Mag Futura بهره مند شوید ( پیشنهاد ویژه: 15 یورو به جای 19 یورو ): 220 صفحه، 4 موضوع کلیدی رمزگشایی شده برای درک همه چیز درباره علم که سال 2022 را رقم خواهد زد.

پیشنهاد ویژه: -20٪ کاهش در Mag Futura
Mag Futura است:
!
از ثبت نام شما سپاسگزاریم.
خوشحالم که شما را در جمع خوانندگان ما دارم!
هسته درونی زمین واقعا جامد نیست!

source

source

توسط varzeshikhabari