هل قلب الأرض يتغير شكله؟ 🤔

هل تعلم أن قلب الأرض، هذا الجزء السريّ العميق من كوكبنا، قد يتغير شكله مع الزمن؟ 😲 لا يُعتبر هذا الأمر غريبًا تمامًا، إذ إنّ معدل دوران قلب الأرض قد يتغير أيضًا. لكنّ الأبحاث الجديدة تكشف عن أمرٍ مثيرٍ للاهتمام يحدث تحت السطح.

لطالما ناقش العلماء سبب التغيرات الغريبة في الموجات الزلزالية، التي تُحفزها الزلازل، عندما تمر عبر القلب. هل هو تأخير أو تسريع في معدل الدوران؟ أم أنّ شكل القلب الداخلي يتغير؟ في هذه الدراسة الجديدة، المنشورة في مجلة *Nature Geoscience*، يعتقد العلماء أنّ الإجابة قد تكمن في مزيج من هذين العاملين.

تشير الدراسة إلى أنّ قلب الأرض الداخلي في عام 2010 انتقل من الدوران بشكل أسرع إلى أبطأ من باقي الكوكب. وهذا، جنبًا مع التغييرات بالقرب من سطح القلب الداخلي، ربما عطل الموجات الزلزالية. تُشبه هذه الموجات الأشعة السينية، مما يسمح للعلماء بـ “رؤية” ما يحدث داخل الكوكب. لذا يعتقد الباحثون أنّ هذا الاكتشاف سيكشف المزيد عن خصائص وتركيبة القلب.

“هذه النتائج تُظهر تغيرًا ملحوظًا قد يُمكننا من الحصول على صورة أوضح لكيفية انثناء القلب الداخلي على مدى سنوات. قد تنتظرنا مفاجآت أخرى!”، قال البروفيسور جون إميليو فيدال، المؤلف الرئيسي للدراسة، لـ BBC Science Focus. تعرف على المزيد عن البروفيسور فيدال.

اللبّ الأرضي: لغزٌ عميقٌ في أعماق الأرض 🌍

يُعدّ لبّ الأرض حارًّا تقريبًا مثل سطح الشمس، ويقع على عمقٍ يزيد عن 6,500 كيلومتر (4,000 ميل) تحت سطح الكوكب، مع ضغطٍ هائلٍ. لا توجد طريقةٌ للوصول إليه مباشرةً ودراسته.

بدلاً من ذلك، يستخدم العلماء الموجات الزلزالية الناجمة عن الزلازل. من خلال دراسة كيفية انتقال هذه الموجات عبر طبقات الكوكب المختلفة، وبشكلٍ أكثر تحديدًا عبر اللبّ، يمكن للعلماء فهم بنية اللب وحركته وسلوكه بشكلٍ أفضل.

في هذا البحث، نظر الفريق في الموجات الزلزالية من 121 زوجًا متكررًا من الزلازل في جزر جنوب سانديش بين عامي 1991 و2023. تم تسجيل هذه الزلازل في مصفوفات زلزالية منفصلة: مصفوفة إيلسون (ILAR) في ألاسكا ومصفوفة ييلوكنيف (YKA) في كندا.

من خلال دراسة أوقات وصول هذه الإشارات وتغيرات شكلها الموجي على مدى عقود متعددة، تمكن الفريق من اكتشاف تحركات طفيفة في حركة القلب. إذا كان القلب الداخلي يدور بثبات، ستتغير أوقات وصول الموجات الزلزالية باستمرار بمرور الوقت. وقد أظهرت الدراسة بعض الاتجاهات الملحوظة في القلب الداخلي للأرض، حيث دار بشكل أسرع من الوشاح والقشرة الأرضية لعقود عدة، ثم ببطءٍ أكبر حوالي عام 2010. لكن بعض الزلازل لم تُظهر أي تغييرٍ كبيرٍ في الوقت، مما يوحي بأن الدوران قد توقف أو عكس اتجاهه في بعض الأحيان.

كما كشفت الدراسة عن اختلافات في الإشارات الواردة من المصفوفات الزلزالية، مما يشير إلى أن شيئًا آخر غير الدوران يؤثر على القلب الداخلي. يعتقد الفريق أن التشوّه اللزج بالقرب من حدود اللب الداخلي قد يكون الجاني. رغم أن اللب الداخلي مصنوع من معدن صلب، إلا أنّ اختلافات في شكل اللب الخارجي أو تغييرات في كثافة الوشاح يمكن أن تغير بنية اللب الداخلي.

في حين يبدو هذا السلوك غير منتظم، إلا أنّ البيانات الحالية غير كافية لتأكيد ما إذا كان هذا سلوكًا طبيعيًا أم لا. وفقًا لفيدال، فإنّ أبسط تفسير هو أن حركات اللب الخارجي تُطلق دوران اللب الداخلي، مما يُعيد تَوجيه اللب الداخلي على مدى عقود. لكن الآلية الدقيقة غير مؤكدة.

يقول فيدال: “إذا كان هذا هو الحال، فإن دوران النواة سيكون في الغالب متناغمًا (يمكن التنبؤ به). بدلاً من ذلك، يمكن أن يكون حركة اللب الداخلي في الغالب عشوائية، تتبع اتجاه حركة اللب الخارجي.”

يبقى هذا البحث تحليلًا مثيرًا للاهتمام لسلوك قلب الأرض، وقد يقودنا إلى اكتشافات أخرى. يلاحظ فيدال أنّ التحليل الإضافي قد يُظهر متى وأين تكون حركة الحمل الحراري في اللب الخارجي أكثر حيوية، أو أين يكون اللب الداخلي أكثر ليونة أو أقل. قد يكشف أيضًا عن صلة بين تغييرات اللب الداخلي والقفزات غير المتوقعة في مجال الأرض المغناطيسي. وإن كانت هذه القفزات لا تؤثر على حياتنا اليومية، إلا أنّها قد تؤثر على الأقمار الصناعية والبوصلات.

نبذة عن خبيرنا

جون فيدال، أستاذٌ في علوم الأرض في جامعة جنوب كاليفورنيا. تُركز أبحاثه على الزلازل، وهيكل الأرض، والبراكين، ومخاطر الهزات القوية. للمزيد من المعلومات عن أعماله، انقر هنا.

المصدر: موقع Science Focus