Dünya'nın iç çekirdeği kendi hızında döner, çok sıcaktır ve büyük olasılıkla yaşamın korunmasına yardımcı olmuştur.
Dünya manyetik alanını nasıl bu kadar çabuk eski haline getirebildi?
Bilim adamları, bunun Dünya'nın iç çekirdeğinin ortaya çıkmasından kaynaklandığını düşünmeye giderek daha fazla meyillidir.Erimiş bir dış çekirdeğin içine oturan katı bir demir küredir.İkincisi, gezegenin manyetik alanını oluşturan köpüren metalden oluşur.
Araştırmacılar, iç çekirdeğin yaklaşık 4 milyar yıl sonra ortaya çıktığını öne sürüyorlarYılda birkaç milimetre yavaş yavaş büyüdü.Bilim adamları, bunun dış çekirdekte aktiviteye yol açtığına ve büyümeyi kışkırttığına inanıyormanyetik alan kuvveti.
"İç çekirdek manyetik alanı geri yüklediRochester Üniversitesi'nde jeofizikçi olan John Tarduno, Dünya'nın evrimin en uygun anında gerçekleştiğini söylüyor. “Olmasaydı ne olurdu?”
Bilim adamları hala iççekirdek bu dönemde ortaya çıktı. Avustralya Ulusal Üniversitesi'nde (ANU) bir sismolog olan Hrvoe Tkalcic, "İç çekirdek, bir gezegen içinde bir gezegendir" dedi. “Kendi topografyası, kendi dönüş hızı ve yapısı var. Ayaklarımızın altında, ama nasıl çalıştığı hakkında hala anlamadığımız çok şey var."
İç "gezegenimiz" nasıl incelenir?
İç çekirdeği incelemek için, araştırmacılar nadir sismik dalgalar kullanıyorlar.iç çekirdeğe nüfuz eden veya iç çekirdeğe yansıyan depremler veya nükleer testlerOnu.
Sismologlar, iç çekirdeğin gezegenin geri kalanından bağımsız olarak döndüğünü bu şekilde keşfettiler.Bilgisayar modellerinin yardımıyla, yapısını ve demir alaşımlarının yüksek basınç altındaki olağandışı davranışlarını tahmin ettiler.
Uzun zamandır insanlık eksikDünyanın iç yapısı hakkında fikirler. Danimarkalı bir sismolog olan Inge Lehmann, 1930'ların başına kadar yeni bir P dalgaları veya basınç dalgaları çeşitliliği fark etmedi. Dünyanın çekirdeğinin tamamen sıvı olmadığına dikkat çektiler. 1936'da Lehmann, Dünya'nın sağlam bir iç çekirdeğe sahip olduğu sonucuna vardı. Ayrıca araştırmacılar, her yıl iç çekirdekten geçen P dalgalarının biraz hızlandığını fark ettiler. Bu sadece bir şekilde açıklanabilir - iç çekirdek gezegenin geri kalanından daha hızlı döner, yılda yaklaşık 1 °. Her 400 yılda bir, 1996 tarihli bir Nature makalesinde, iç çekirdeğin Dünya'nın içinde fazladan bir devrim yaptığını öne sürdüler.
Bu keşif birçok jeofizikçiyi şok etti.iç çekirdeğin manto ile aynı hızda döndüğü varsayılmıştır. Rotasyonunu incelerseniz, iç çekirdeğin dıştakine nasıl bağlandığını ve manyetik alanı nasıl etkilediğini anlamanıza yardımcı olacaktır. Ayrıca, Dünya'nın manyetik kutuplarının neden zaman zaman dolaştığını ve ters döndüğünü de açıklayacaktır.
Yani iç çekirdek Dünya'dan daha hızlı hareket ediyor, değil mi?
Daha sonra, araştırmacı Yi Yang dünyanın en kapsamlı deprem veritabanını derledi.Onları analiz ettikten sonra Yang, iç çekirdeğin manto ile aynı hızda döndüğünü buldu.Sonra daha da sıra dışı bir gerçek ortaya çıktı: 2021'de yapılan bir araştırmaya göre, iç çekirdek gezegenin geri kalanından yılda yaklaşık 0,05° daha yavaş dönüyordu.
Araştırmacılar bu konuda spekülasyon yapmaya başladılar.iç çekirdeğin kendi ritmi vardır. On yıllardır, radyo astronomları, Dünya'nın dönüşündeki çok küçük değişiklikleri takip ettiler. Uzay referans sistemine göre gözlemlendiler: uzak uzay nesnelerinin konumundaki değişiklikleri izlediler. Yıl boyunca meydana gelen dalgalanmaların çoğu kasırgalar ve depremlerden kaynaklanmaktadır, ancak kolayca açıklanamayan küçük, düzenli 6 yıllık bir dalgalanma vardır.
"Bunun neden olduğunu henüz bilmiyoruz, ama herkes bunu yapıyorçekirdeğe güvenin," Benjamin Chao, Araştırmacı, Academia Sinica.
İç çekirdek neyden yapılmıştır?
İç çekirdek en metalik yerdiryerde. Dıştakinden bile daha fazla metal içerir. Her ikisi de esas olarak bir miktar nikel ile demirden yapılmıştır. Demirin ayrıca eser miktarda oksijen, karbon ve silikon gibi daha hafif elementler içerdiğine inanılmaktadır.
Büyüyen bir ortamda demir kristalleştiğindeiç çekirdeğin yüzeyinde, bu elementlerin bir kısmını kendisinden çıkarır. Sonuç neredeyse saf demirdir. Bir kova tuzlu suda buz oluşumu gibidir: tuzun yerini alır ve çoğunlukla tatlı su olur. Çekirdekten atılan elementler demirden daha hafiftir: yükselirler ve ileri atılırlar: bu süreç, Dünya'nın manyetik alanını oluşturan konveksiyonun %80'ine kadar neden olur.
Konveksiyon, iç enerjinin maddenin kendisinin jetleri ve akışları tarafından aktarıldığı bir tür ısı transferi ve ısı transferidir.
İç çekirdek hakkında hala bilmediğimiz ne var?
Kalan donanıma ne olduğu devam eden bir tartışma konusudur.Dünya yüzeyindeki demir atomları - örneğin bir dökme demir tavada olduğu gibi -Ancak iki elmas arasına küçük demir örnekleri sıkıştırılırsa ve iç çekirdektekine benzer bir basınç oluşursa, atomlar kendilerini altıgenler halinde yeniden düzenlerler.
Zorluk şu ki, henüz kimse neler olup bittiğini bilmiyordemir ile, aynı anda sıkıştırıldığında ve binlerce dereceye kadar ısıtıldığında, diyor kiLidunka Vochadlo, University College London'da minerallerin hesaplamalı fiziği konusunda uzmandır.
Bu koşulların laboratuvarda yeniden oluşturulması zordur,Vochadlo, elmaslardaki karbonun genellikle ısıtıldığında demiri kirlettiğinden bahsetti. Ekibi bilgisayar simülasyonları yaptı ve altıgenin veya altıgenin şeklinin iç çekirdek koşullarında en kararlı yapı olduğunu buldu. Modeller ayrıca saf demirin erime noktasının %98'inde olduğunda yumuşadığını da gösteriyor.
Örneğin, suyun buz oluşturması için donma noktasının altında soğuması gerekir.Araştırmacılar, demirin iç çekirdekten neredeyse 1.340 °C daha soğuk olması durumunda altıgen bir şekilde katılaşamayacağını varsaydılar.2022'nin başında, iç çekirdekte biriken demirinÖnce kübik bir formda kristalleşir ve ardından altıgen bir şekle dönüşür.
İç çekirdek ve Dünya'daki yaşam nasıl bağlantılıdır?
Lawrence'ta St. Nehri'nin kuzey kıyısında 565 milyon yıl önce ortaya çıkan volkanik oluşumdan alınan bilgiye göre, o dönemdeki manyetik alan bugünkünün onda biri kadardı.
Bunun nedeni muhtemelen dışCarnegie Bilim Enstitüsü'nden jeodinamikçi Peter Driscoll, çekirdeğin hızla ısı kaybettiğini söylüyor. Eğer Dünya'nın manyetik alanı tamamen yok olsaydı, gelişen yaşam, güneş patlamalarından kaynaklanan radyasyona yoğun bir şekilde maruz kalacaktı. Artan radyasyon, tüm yaşam için değerli bir kaynak olan oksijeni tüketebilir.
Sadece 30 milyon yıl sonra, manyetik gücün yoğunluğualanlar mevcut değerlerin %70'ine yükseldi. Aynı zamanda, yaşamın aktif gelişimi Dünya'da bir devrim yarattı. O zaman çoğu hayvan grubu ortaya çıktı, ilk karasal türler ortaya çıktı.
Belki de yeni oluşan dünya ve tüm canlılarDünya gezegenindeki canlılar varlıklarını ayaklarımızın altında, 5.000 km aşağıda bulunan iç demir çekirdeğe borçludur. Şimdi araştırmacılar çekirdekte bulunan koşulları laboratuvarda yeniden oluşturmaya çalışıyorlar: zor ama gerekli bir görev. Böyle bir deney yardımıyla araştırmacıların daha önce matematiksel modellere dayanarak yaptıkları sonuçları doğrulamak mümkündür.