ΗΠΑ: Ο εσωτερικός πυρήνας της Γης παραμορφώνεται δείχνει αμερικανική έρευνα

Μια πρωτοποριακή ανακάλυψη σχετικά με το μυστήριο του εσωτερικού πυρήνα της Γης έκαναν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας (USC), στις ΗΠΑ, αποκαλύπτοντας για πρώτη φορά ότι αυτή η σφαίρα σιδήρου και νικελίου πλάτους 2.500 χιλιομέτρων παραμορφώνεται.

Ο εσωτερικός πυρήνας του πλανήτη θεωρούνταν προηγουμένως ως μια σκληρή, συμπαγής σφαίρα, αλλά η νέα μελέτη της επιστημονικής ομάδας του USC που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό «Nature Geosciences» έδειξε ότι τα άκρα του είναι πιο μαλακά από ό,τι πίστευαν και στην πραγματικότητα αλλάζουν σχήμα.

Στην εν λόγω μελέτη που έλαβε χώρα στις ΗΠΑ συνεργάστηκαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, το Πανεπιστήμιο Κορνέλ και το Πανεπιστήμιο της Γιούτα.

Αν και οι αλλαγές του εσωτερικού πυρήνα αποτελούν εδώ και καιρό θέμα συζήτησης μεταξύ των επιστημόνων, οι περισσότερες έρευνες επικεντρώνονταν στο θέμα της περιστροφής. «Αυτό που παρατηρούμε σε αυτή τη μελέτη για πρώτη φορά είναι ότι πιθανότατα ο υγρός εξωτερικός πυρήνας διαταράσσει τον εσωτερικό πυρήνα» σημειώνει ο επικεφαλής ερευνητής δρ Τζον Βιντάλι.

Ο ίδιος εξήγησε ότι είναι πιθανό ο εξωτερικός πυρήνας να παραμορφώνει το σχήμα του εσωτερικού πυρήνα, σπρώχνοντάς τον κατά ένα ή δύο χιλιόμετρα στις περιοχές όπου «τρίβονται» μεταξύ τους.

Η έρευνα ξεκίνησε με στόχο να μελετηθεί η επιβράδυνση της περιστροφής της Γης, με την καταγραφή δομικών αλλαγών στον εσωτερικό πυρήνα να αποτελεί έκπληξη για τους επιστήμονες.

Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει ότι η περιστροφή του εσωτερικού πυρήνα επιβραδύνεται σε σχέση με την περιστροφή του εξωτερικού, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει μικροσκοπικές αλλαγές στην περιστροφή της Γης και να επηρεάσει ανεπαίσθητα τη διάρκεια της ημέρας. Αν και μιλάμε για θέμα χιλιοστών του δευτερολέπτου τον χρόνο, αυτά συσσωρεύονται στους αιώνες.

Ο εσωτερικός πυρήνας δεν είναι συμπαγής

Στο πλαίσιο της εν  λόγω έρευνας, η ομάδα του δρος Βιντάλι μελετούσε σεισμικά δεδομένα από 121 επαναλαμβανόμενους σεισμούς σε 42 τοποθεσίες κοντά στις Νότιες Νήσους Σάντουιτς της Ανταρκτικής που συνέβησαν μεταξύ 1991 και 2024.

Καθώς ο ίδιος ανέλυε τα σεισμογράμματα, ένα σύνολο δεδομένων σεισμικών κυμάτων κατά έναν περίεργο τρόπο ξεχώριζε από τα υπόλοιπα. «Αργότερα, συνειδητοποίησα ότι κοιτούσα αποδείξεις ότι ο εσωτερικός πυρήνας δεν είναι συμπαγής» ανέφερε ο ίδιος.

Οι επαναλαμβανόμενοι σεισμοί είναι σεισμοί με το ίδιο μέγεθος και την ίδια θέση. Αν ένα ζευγάρι επαναλαμβανόμενων σεισμών σημειωθεί ενώ ο εσωτερικός πυρήνας της Γης βρίσκεται στην ίδια θέση στην περιστροφή της, οι επιστήμονες θα υπέθεταν ότι τα καταγεγραμμένα σεισμικά δεδομένα θα είναι τα ίδια και στους δύο σεισμούς.

Ωστόσο, το περίεργο σύνολο δεδομένων που παρατήρησε ο δρ Βιντάλι αψήφησε αυτή τη λογική: «Βλέπουμε αυτές τις λεπτές διαφορές, οι οποίες αν δεν προκαλούνται από τη στροφή του εσωτερικού πυρήνα, το πιθανότερο είναι να υπάρχει κάποια παραμόρφωση στη μαλακή εξωτερική περίμετρο του εσωτερικού πυρήνα».

Ο αναπληρωτής καθηγητή Ορυκτολογίας – Πετρολογίας στο τμήμα Αξιοποίησης Φυσικών Πόρων και Γεωργικής Μηχανικής του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ιωάννης Μπαζιώτης, ανέφερε στο ραδιόφωνο του ΑΠΕ – ΜΠΕ σχετικά με την έρευνα ότι οι σεισμικές καταγραφές από σταθμούς στις ΗΠΑ και τον Καναδά αποκάλυψαν αλλαγές τόσο στην ταχύτητα περιστροφής όσο και στο σχήμα του εσωτερικού πυρήνα.

«Τα κύματα που διέσχιζαν τον πυρήνα παρουσίασαν ίδια χαρακτηριστικά, ενώ αυτά που τον ‘άγγιζαν’ επιφανειακά παρουσίαζαν διαφορές, υποδηλώνοντας τοπικές παραμορφώσεις κοντά στην επιφάνειά του. Οι ερευνητές προτείνουν ότι αυτές οι αλλαγές οφείλονται πιθανότατα στην αλληλεπίδραση του εσωτερικού πυρήνα με τον εξωτερικό υγρό πυρήνα ή σε ανωμαλίες πυκνότητας του κατώτερου μανδύα, αν και η ακριβής αιτία παραμένει υπό διερεύνηση», εξηγεί.

Η διαδικασία της παραμόρφωσης

Όπως αναφέρει σχετικό άρθρο στη σελίδα του USC, η φυσική δραστηριότητα εξηγείται καλύτερα ως διαχρονικές αλλαγές στο σχήμα του εσωτερικού πυρήνα. Η νέα μελέτη δείχνει ότι η κοντινή επιφάνεια του εσωτερικού πυρήνα μπορεί να υποστεί ιξώδη παραμόρφωση, αλλάζοντας το σχήμα της και μετατοπιζόμενη στο ρηχό όριο του εσωτερικού πυρήνα.

Η πιο πιθανή αιτία της δομικής αλλαγής είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού πυρήνα. «Ο λιωμένος εξωτερικός πυρήνας είναι ευρέως γνωστό ότι είναι τυρβώδης, αλλά η τύρβη του δεν είχε παρατηρηθεί μέχρι σήμερα να διαταράσσει τον γείτονά του, τον εσωτερικό πυρήνα» εξηγεί ο Βιντάλι.

Ο δρ Βιντάλι ελπίζει ότι η αποκάλυψη που έκανε η ομάδα του μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να ξεδιαλύνουν περαιτέρω μυστήρια που σχετίζονται με τον εσωτερικό πυρήνα και να οδηγήσουν σε καλύτερη κατανόηση των θερμικών και μαγνητικών πεδίων της Γης.

«Πιθανές μακροπρόθεσμες συνέπειες για το κλίμα»

Ο κ. Μπαζιώτης εξηγεί σε άλλο σημείο ότι «η παραμόρφωση υποδηλώνει ότι ο πυρήνας δεν είναι απλώς μια στατική στερεή μάζα, αλλά ένα δυναμικό σύστημα υπό συνεχή αλλαγή. Η αλληλεπίδραση με τον εξωτερικό πυρήνα φαίνεται να διαταράσσει την επιφάνειά του, προκαλώντας τοπικές ανωμαλίες που θα μπορούσαν να συνδεθούν με τη μεταφορά θερμότητας και υλικού σε μεγαλύτερες κλίμακες».

Και συνεχίζει: «Η σημασία της ιξώδους παραμόρφωσης εκτείνεται πέρα από τον ίδιο τον πυρήνα. Έμμεσα επηρεάζει την επιφάνεια της Γης μέσω της επίδρασής της στο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας, το οποίο με τη σειρά του – μεταξύ άλλων – μας προστατεύει από τον επικίνδυνο ηλιακό άνεμο, διατηρώντας την ατμόσφαιρα και τις συνθήκες που υποστηρίζουν τη ζωή».

Ο κ. Μπαζιώτης καταλήγει λέγοντας ότι από γεωλογική σκοπιά, η εν λόγω ανακάλυψη είναι κρίσιμη για τη κατανόηση της εξέλιξης του εσωτερικού της Γης.

«Ο εσωτερικός πυρήνας, που αναπτύσσεται κατά 0,5 χιλιοστά ετησίως μέσω της κρυστάλλωσης σιδήρου από τον εξωτερικό πυρήνα, διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο στη δημιουργία και διατήρηση του μαγνητικού πεδίου της Γης. Η ιξώδης παραμόρφωση, δηλαδή η ικανότητά του να αλλάζει σχήμα υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων, συνδέεται με τη δυναμική του γεωδυναμό – της διαδικασίας που παράγει το μαγνητικό πεδίο μέσω της μεταγωγής θερμότητας του υγρού σιδήρου στον εξωτερικό πυρήνα. Έτσι λοιπόν, αυτή η παραμόρφωση μπορεί και επηρεάζει τη ροή θερμότητας από τον πυρήνα προς την επιφάνεια, η οποία με τη σειρά της συμβάλει στη μεταγωγή και διάδοση της θερμότητας εντός του μανδύα, που αποτελεί ένα βασικό παράγοντα για την τεκτονική των πλακών και την ηφαιστειακή δραστηριότητα», καταλήγει ο καθηγητής.

Πηγή: in.gr