يوضح باحثو جامعة جنوب كاليفورنيا أن قلب الأرض يفقد زخمه

تقدم دراسة جديدة دليلا واضحا على أن النواة الداخلية للأرض بدأت في التباطؤ في عام 2010.

جامعة جنوب كاليفورنيا اكتشف العلماء أن اللب الداخلي للأرض يتباطأ بالنسبة لسطح الكوكب، وهو ما بدأ في عام 2010 بعد عقود من الاتجاه المعاكس. وقد تم الكشف عن هذا التحول الكبير من خلال تحليل البيانات الزلزالية واسعة النطاق من الزلازل والتجارب النووية. ويتأثر القصور الذاتي بديناميكيات اللب الخارجي السائل المحيط وقوة الجاذبية من وشاح الأرض، مما يؤثر بشكل طفيف على دوران الأرض.

ديناميات النواة الداخلية

أثبت علماء جامعة جنوب كاليفورنيا أن اللب الداخلي للأرض ينحسر بالنسبة إلى سطح الكوكب -ببطء- كما هو موضح في بحث جديد نُشر في 12 يونيو في مجلة Nature. طبيعة.

لقد ناقش المجتمع العلمي منذ فترة طويلة حركة اللب الداخلي، حيث تشير بعض الدراسات إلى أنه يدور بشكل أسرع من سطح الأرض. ومع ذلك، فإن أحدث الأبحاث التي أجرتها جامعة جنوب كاليفورنيا، والتي بدأت في عام 2010، تظهر أن النواة الداخلية قد تباطأت وتتحرك الآن بشكل أبطأ من سطح الكوكب.

وقال جون فيدال، أستاذ عميد علوم الأرض في كلية ثورنسايف للآداب والفنون والعلوم بجامعة جنوب كاليفورنيا: “عندما رأيت لأول مرة الخرائط الزلزالية التي تظهر هذا التغيير، أذهلت”. “ولكن عندما وجدنا أكثر من عشرين ملاحظة تشير إلى نفس النمط، كان الاستنتاج لا مفر منه. لقد انخفض اللب الداخلي للمرة الأولى منذ عقود. وقد جادل علماء آخرون مؤخرًا بوجود أنماط مماثلة ومختلفة، لكن دراستنا الأخيرة توفر أكثر القرار النهائي.”

نسبية الارتداد والتباطؤ

لأول مرة منذ حوالي 40 عامًا، يُعتقد أن اللب الداخلي ينعكس وينحسر بالنسبة إلى سطح الكوكب، ويتحرك بشكل أبطأ قليلاً من وشاح الأرض بدلاً من أن يكون أسرع. ومقارنة بسرعته في العقود السابقة، فإن اللب الداخلي بطيء.

اللب الداخلي عبارة عن كرة صلبة من الحديد والنيكل محاطة بنواة خارجية من الحديد والنيكل السائل. بحجم القمر تقريبًا، يقع اللب الداخلي على عمق أكثر من 3000 ميل تحت أقدامنا ويشكل تحديًا للباحثين: لا يمكن زيارته أو رؤيته. ويجب على العلماء استخدام الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل لخلق حركة اللب الداخلي.

نهج جديد للنهج التكراري

استخدم فيدال ووي وانغ من الأكاديمية الصينية للعلوم الأشكال الموجية والزلازل المتكررة على عكس الأبحاث الأخرى. الأحداث الزلزالية التي تحدث في نفس الموقع لإنتاج مخططات زلزالية مماثلة هي زلازل متكررة.

في هذه الدراسة، قام الباحثون بتجميع وتحليل البيانات الزلزالية المسجلة حول جزر ساندويتش الجنوبية من 121 زلزالًا متتاليًا وقعت بين عامي 1991 و2023. الاختبارات النووية من دراسات أخرى للنواة الداخلية.

وقال فيدال إن تباطؤ النواة الداخلية كان سببه اضطراب النواة الخارجية للحديد السائل حولها، مما أدى إلى خلق المجال المغناطيسي للأرض.

التأثير على سطح الأرض

ولا يمكن إلا التكهن بآثار هذا التغيير في حركة اللب الداخلي إلى سطح الأرض. وقال فيديل: “إن ركود النواة الداخلية يمكن أن يغير طول اليوم بأجزاء من الثانية: “في حدود أجزاء من الألف من الثانية، من الصعب جدًا ملاحظة شيء يكاد يكون مفقودًا في ضجيج المحيطات والغلاف الجوي. “

يريد البحث المستقبلي الذي يجريه علماء جامعة جنوب كاليفورنيا رسم مسار اللب الداخلي بمزيد من التفصيل، ليكشف بالضبط سبب تغيره.

وقال فيديل: “قد تكون رقصة القلب الداخلي أكثر حيوية مما عرفناه حتى الآن”.

المرجع: وي وانج، جون إي. فيدال، غوانيينغ بونغ، ​​كيث د. كوبر ورويان وانغ، 12 يونيو 2024، “عكس تغييرات الشكل الموجي الزلزالي عن طريق التراجع الأساسي الداخلي” طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-024-07536-4

بالإضافة إلى فيدال، يشمل مؤلفو الدراسة الآخرون رويان وانغ من جامعة جنوب كاليفورنيا دورنسيف، ووي وانغ من الأكاديمية الصينية للعلوم، وجوانينج بانغ من جامعة كورنيل، وكيث كوبر من جامعة يوتا.

تم دعم هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (EAR-2041892) ومعهد الجغرافيا والجيوفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (IGGCAS-201904 وIGGCAS-202204).