ناهنجاری‌های غول‌پیکر مرموزی در اعماق زمین کشف شده‌اند.

به گزارش مجله خبری نگار،زمین‌شناسان دهه‌هاست که در تلاشند تا ماهیت دو ناهنجاری عظیم در مرز گوشته و هسته زمین را درک کنند - مناطق عظیمی با سرعت امواج برشی غیرمعمول کم و مناطق نازک و با سرعت فوق‌العاده کم. این ساختار‌ها که در عمق تقریبی ۲۹۰۰ کیلومتری قرار دارند، با مدل‌های کلاسیک تشکیل سیاره مطابقت ضعیفی دارند. دانشمندان به رهبری یوشینوری میازاکی از دانشگاه راتگرز توضیحی برای منشأ آنها ارائه داده‌اند. این کار در مجله Nature Geoscience منتشر شده است.

مناطق بزرگ موج برشی کم‌سرعت، تجمع‌هایی در اندازه قاره‌ای از سنگ‌های چگال و داغ هستند. یکی در زیر آفریقا و دیگری در زیر اقیانوس آرام قرار دارد. مناطق فوق‌العاده کم‌سرعت، تکه‌های نازک و مذاب مجاور هسته هستند. هر دو نوع ساختار، عبور امواج لرزه‌ای را کند می‌کنند که نشان‌دهنده ترکیب غیرمعمول آنها است.

میازاکی خاطرنشان کرد: «این‌ها چیز‌های عجیب و غریب تصادفی نیستند. آنها ردپایی از اولین دوره تاریخ زمین هستند. درک دلیل وجود آنها به ما کمک می‌کند تا بفهمیم سیاره ما چگونه شکل گرفته و چرا قابل سکونت شده است.»

طبق تفکر فعلی، در صد‌ها میلیون سال اول پس از تشکیل زمین، این سیاره توسط یک اقیانوس ماگما جهانی پوشیده شده بود. با سرد شدن زمین، دانشمندان انتظار داشتند که لایه‌های شیمیایی متمایزی در گوشته تشکیل شوند - مانند یک نوشیدنی یخ‌زده، جایی که شربت شیرین از یخ آب جدا می‌شود. با این حال، مشاهدات لرزه‌نگاری عدم وجود چنین لایه‌هایی را نشان می‌دهد. در عوض، ساختار‌های نامنظم - LLSVP و ULVZ که قبلاً ذکر شد - در پایه گوشته انباشته شدند.

این راز نقطه شروع مطالعه شد. میازاکی و همکارانش به این نتیجه رسیدند که محاسبات آنها یک جزء حیاتی - خود هسته - را از قلم انداخته است. مدل آنها نشان می‌دهد که طی میلیارد‌ها سال، عناصری مانند سیلیکون و منیزیم می‌توانستند از هسته به گوشته نشت کرده باشند. این "ترکیب" مانع از تشکیل لایه‌بندی مشخص شده و ماهیت شیمیایی غیرمعمول ساختار‌های عمیق - بقایای جامد شده یک اقیانوس ماگمای پایه آلوده به مواد هسته - را توضیح می‌دهد.

به گفته میازاکی، اهمیت این کشف بسیار فراتر از شیمی داخلی سیاره است. تعاملات بین هسته و گوشته می‌توانسته بر چگونگی خنک شدن زمین، چگونگی وقوع آتشفشان‌ها و چگونگی شکل‌گیری جو تأثیر گذاشته باشد. این فرآیند‌ها در نهایت زمین را از همسایگانش، زهره و مریخ، جدا کرد.

این دانشمند در پایان گفت: «چرا زمین آب و حیات دارد، اما زهره به یک تله گلخانه‌ای و مریخ به یک بیابان یخی تبدیل شده است؟ ما هنوز نمی‌دانیم، اما آنچه در درون این سیاره اتفاق می‌افتد، نحوه خنک شدن آن و نحوه رفتار لایه‌های آن می‌تواند کلید حل این معما باشد.»