على عمق حوالي 3000 كيلومتر (1864 ميلاً) تحت أقدامنا توجد مادة غامضة تُعرف باسم الطبقة D، والتي طالما أذهلت العلماء بكتلها.
تشير دراسة جديدة إلى أن هذه الطبقة، الرقيقة في البقع والسميكة في مناطق أخرى، ربما تكونت من محيط الصهارة القديم الذي يُعتقد أنه غطى الأرض منذ مليارات السنين.
تشير عمليات المحاكاة التي أجراها فريق دولي من الباحثين إلى أن التفاعلات الكيميائية الناجمة عن الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة في قاع محيط الصهارة القديم ربما تسببت في عدم الانتظام الذي نراه في الطبقة “D” اليوم.
اختلفت عمليات المحاكاة التي أجروها عن النماذج السابقة بطريقة رئيسية واحدة: كان الماء موجودًا في محيطات الصهارة القديمة على الأرض، لكن تأثيره على تلك المحيطات أثناء تبريدها وتصلبها نادرًا ما تم أخذه في الاعتبار.
تشير الدراسة الجديدة إلى أن الماء ربما اختلط بالمعادن لتكوين بيروكسيد الحديد والمغنيسيوم، أو (Fe,Mg)O.2. يجذب هذا البيروكسيد الحديد، لذا فإن وجوده يفسر كيفية تشكل الطبقات الغنية بالحديد حيث تقع الطبقة “D”. مباشرة فوق الحد الفاصل بين النواة الخارجية المنصهرة للأرض والوشاح المحيط بها.
“يشير بحثنا إلى أن محيط الصهارة المائي هذا يفضل تكوين مرحلة غنية بالحديد تسمى بيروكسيد الحديد والمغنيسيوم.” هو يقول تشينغيانغ هو، عالم بيانات من مركز الأبحاث المتقدمة لعلوم الضغط العالي والتكنولوجيا (HPSTAR) في بكين.
“وفقًا لحساباتنا، ربما أدى تفاعله مع الحديد إلى تراكم بيروكسيد الحديد في طبقات يصل سمكها إلى عشرات الكيلومترات.”
ومع سحب الحديد بعيدًا، تركزت هذه التفاعلات الكيميائية في بعض المناطق وشكلت مجموعة الطبقة D يقترح في ورقتهم الجديدة.
إذا كان تفكيرهم صحيحًا، فقد يساعد ذلك أيضًا في تفسير المناطق ذات السرعة المنخفضة للغاية (ULVZs) الموجودة في أعماق الأرض، وهي مناطق كثيفة من المواد تتسلل خلالها الموجات الزلزالية ببطء.
علاوة على ذلك، يفترض الباحثون أن هذه الطبقات الغنية بالحديد لها تأثير عازل، مما يحافظ على الأجزاء المختلفة في القاعدة. المعطف بشكل منفصل عن بعضها البعض.
وقال هو: “تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن البيروكسيد الغني بالحديد، والذي تشكل من المياه القديمة داخل محيط الصهارة، لعب دورا هاما في تشكيل التركيبة غير المتجانسة للطبقة “D”. هو يقول.
ويعتقد العلماء أن محيط الصهارة هذا نشأ نتيجة اصطدامه بكوكب آخر منذ حوالي 4.5 مليار سنة.
تم قذف الشظايا المتبقية وشكلت ما نسميه الآن القمر، في حين ساعد خليط مسكر من العناصر المتطايرة (بما في ذلك الكربون والنيتروجين والهيدروجين والكبريت) على تغذية الحياة على كوكبنا.
بالطبع، النظر إلى الوراء كل هذه المدة ليس بالأمر السهل، وهناك الكثير من الجدل العلمي حول ما يكمن تحت سطح الأرض وكيف وصل إلى هناك. كلما تحسننا في الإجابة على هذا النوع من الأسئلة، سنحصل على صورة أفضل لما كانت عليه الأرض منذ مليارات السنين.
“يتفق هذا النموذج جيدًا مع نتائج النمذجة العددية الحديثة، مما يشير إلى أن عدم تجانس الوشاح المنخفض جدًا قد يكون سمة طويلة المدى.” هو يقول الجيوفيزيائي جي دينغ من جامعة برينستون.
نشرت في الأطروحة مراجعة العلوم الوطنية.
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”