تكشف الموجات الزلزالية المرتدة عن طبقات مميزة في لب الأرض الداخلي

وفقًا لعلماء الزلازل من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU) ، فإن البيانات التي تم الحصول عليها من الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل ألقت ضوءًا جديدًا على المناطق العميقة من اللب الداخلي للأرض.

من خلال قياس السرعات المختلفة التي تخترق بها هذه الموجات اللب الداخلي للأرض ، يعتقد الباحثون أنهم وثقوا دليلاً على وجود طبقة مميزة في باطن الأرض – “كرة معدنية” صلبة تقع في قلب اللب الداخلي.

كان يُعتقد منذ فترة طويلة أن بنية الأرض تتكون من أربع طبقات متميزة: القشرة ، والوشاح ، واللب الخارجي ، واللب الداخلي. النتائج المنشورة في التواصل الطبيعي ، تأكد من وجود طبقة خامسة.

ANU Research School د. ثان سون فام ، “تم افتراض وجود كرة معدنية داخلية في اللب الداخلي منذ حوالي 20 عامًا. قال علوم الأرض.

قال البروفيسور هرفوجي تكاليتش من ANU إن دراسة الجزء الداخلي العميق من اللب الداخلي للأرض يمكن أن يخبرنا المزيد عن ماضي كوكبنا وتطوره.

وقال: “هذا اللب الداخلي يشبه كبسولة زمنية من تاريخ تطور الأرض – سجل أحفوري يعمل كبوابة للأحداث الماضية لكوكبنا. الأحداث التي حدثت على الأرض منذ مئات الملايين إلى مليارات السنين”.

درس الباحثون الموجات الزلزالية التي تنتقل مباشرة عبر لب الأرض و “تنبعث” على الجانب الآخر من الزلزال إلى مكان حدوث الزلزال ، المعروف أيضًا باسم المضاد. ثم تعود الأمواج إلى مصدر الزلزال.

يصف علماء ANU العملية بأنها تشبه كرة بينج بونج التي ترتد ذهابًا وإيابًا.

“من خلال تطوير تقنية لتضخيم الإشارات المسجلة بواسطة شبكات قياس الزلازل المكتظة بالسكان ، لاحظنا لأول مرة الموجات الزلزالية التي ترتد ذهابًا وإيابًا خمس مرات عبر قطر الأرض. وقد وثقت الدراسات السابقة ارتدادًا واحدًا فقط.” قال فام.

“الاكتشافات مثيرة لأنها توفر طريقة جديدة لدراسة اللب الداخلي للأرض ولبها.”

وقع أحد علماء الزلازل التي درسها العلماء في ألاسكا. هذه الموجات الزلزالية التي سببها الزلزال “ارتدت” في مكان ما في جنوب المحيط الأطلسي قبل أن تعود إلى ألاسكا.

درس الباحثون تباين الخواص لسبائك الحديد والنيكل التي تبطن باطن اللب الداخلي للأرض. يستخدم تباين الخواص لوصف كيف تسرع الموجات الزلزالية أو تبطئ من خلال المواد الموجودة في اللب الداخلي للأرض اعتمادًا على الاتجاه الذي تنتقل إليه. قد يكون هذا بسبب ترتيب مختلف لذرات الحديد في درجات حرارة وضغوط أعلى أو عن طريق المحاذاة المفضلة للبلورات النامية.

اكتشفوا موجات زلزالية من خلال فحص المواقع بشكل متكرر بالقرب من مركز الأرض بزوايا مختلفة. من خلال تحليل التباين في أوقات السفر للموجات الزلزالية للزلازل المختلفة ، يمكن للعلماء رؤية البنية البلورية في اللب الداخلي على أنها مختلفة عن الطبقة الخارجية.

يقولون أن هذا قد يفسر سبب تسريع الموجات أو إبطائها اعتمادًا على الزاوية التي تخترق بها النواة الداخلية.

وفقًا لفريق ANU ، تشير النتائج إلى أنه قد يكون هناك حدث عالمي كبير في مرحلة ما خلال الجدول الزمني التطوري للأرض أدى إلى تغيير “مهم” في التركيب البلوري أو تكوين اللب الداخلي للأرض.

قال البروفيسور Tkalči: “لا تزال هناك العديد من الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها بشأن اللب الداخلي للأرض والتي قد تحمل الأسرار التي تربط معًا لغز تكوين كوكبنا”.

قام الباحثون بتحليل البيانات من حوالي 200 زلزال بقوة 6 درجات وأكبر خلال العقد الماضي.