ให้ความรู้เกี่ยวกับแกนโลก

หิมะทำมาจากอนุภาคเหล็กเล็กๆ ซึ่งหนักกว่าเกล็ดหิมะใดๆ บนพื้นผิวโลก ซึ่งตกลงมาจากแกนชั้นนอกที่หลอมละลายแล้วกองทับแกนชั้นใน ก่อกองหนาถึง 200 ไมล์ที่ปกคลุมแกนใน ภาพอาจดูเหมือนดินแดนมหัศจรรย์ในฤดูหนาวของมนุษย์ต่างดาว แต่นักวิทยาศาสตร์ที่เป็นผู้นำการวิจัยกล่าวว่า มันคล้ายกับการก่อตัวของหินภายในภูเขาไฟ Jung-Fu Lin ศาสตราจารย์จาก Jackson School of Geosciences แห่งมหาวิทยาลัยเทกซัส เมืองออสติน และผู้ร่วมเขียนรายงานกล่าวว่า "แกนโลหะของโลกทำงานเหมือนห้องหินหนืดที่เรารู้จักดีกว่าในชั้นเปลือกโลก" การศึกษามีให้ทางออนไลน์และจะตีพิมพ์ในวารสารJGR Solid Earth ฉบับพิมพ์ ในวันที่ 23 ธันวาคม Youjun Zhang รองศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Sichuan ในประเทศจีน เป็นผู้นำในการศึกษานี้ ผู้เขียนร่วมคนอื่น ๆ ได้แก่ Peter Nelson นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ Jackson School; และ Nick Dygert ผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยเทนเนสซีซึ่งเป็นผู้ดำเนินการวิจัยระหว่างการคบหาหลังปริญญาเอกที่ Jackson School แกนโลกไม่สามารถสุ่มตัวอย่างได้ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงศึกษาโดยการบันทึกและวิเคราะห์สัญญาณจากคลื่นไหวสะเทือน (คลื่นพลังงานชนิดหนึ่ง) ขณะที่มันเคลื่อนผ่านโลก อย่างไรก็ตาม ความคลาดเคลื่อนระหว่างข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนล่าสุดและค่าที่คาดว่าจะอิงจากแบบจำลองปัจจุบันของ แกนโลก ทำให้เกิดคำถาม คลื่นเคลื่อนตัวช้ากว่าที่คาดเมื่อผ่านฐานของแกนกลางชั้นนอก และเคลื่อนเร็วกว่าที่คาดไว้เมื่อเคลื่อนผ่านซีกโลกตะวันออกของแกนชั้นในด้านบน การศึกษาเสนอแกนเหล็กที่ปกคลุมด้วยหิมะเป็นคำอธิบายสำหรับความผิดปกติเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์ SI Braginskii เสนอในช่วงต้นทศวรรษ 1960 ว่ามีชั้นสารละลายอยู่ระหว่างแกนในและแกนนอก แต่ความรู้ที่มีอยู่ทั่วไปเกี่ยวกับสภาวะความร้อนและความดันในสภาพแวดล้อมแกนกลางได้ล้มล้างทฤษฎีดังกล่าว อย่างไรก็ตาม ข้อมูลใหม่จากการทดลองเกี่ยวกับวัสดุคล้ายแกนกลางที่จัดทำโดย Zhang และดึงมาจากวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดพบว่าการตกผลึกเป็นไปได้ และประมาณ 15% ของแกนชั้นนอกที่อยู่ต่ำที่สุดอาจทำจากผลึกที่มีธาตุเหล็กซึ่งจะตกลงสู่ของเหลวในที่สุด แกนนอกและปักหลักบนแกนในที่เป็นของแข็ง “มันเป็นเรื่องแปลกที่ต้องคิด” ไดเกิร์ตกล่าว "คุณมีผลึกภายในแกนกลางชั้นนอกที่โปรยปรายลงมายังแกนในเป็นระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร" นักวิจัยชี้ว่าก้อนหิมะที่สะสมเป็นสาเหตุของความคลาดเคลื่อนของแผ่นดินไหว องค์ประกอบคล้ายสารละลายทำให้คลื่นไหวสะเทือนช้าลง การเปลี่ยนแปลงของขนาดกองหิมะ - บางลงในซีกโลกตะวันออกและหนาขึ้นในซีกโลกตะวันตก - อธิบายการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว "ขอบเขตแกนในไม่ใช่พื้นผิวเรียบๆ ซึ่งอาจส่งผลต่อการนำความร้อนและการพาความร้อนของแกนกลาง" จางกล่าว บทความนี้เปรียบเทียบการตกผลึกของอนุภาคเหล็กกับกระบวนการที่เกิดขึ้นภายในห้องหินหนืดที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวโลก ซึ่งเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุที่ตกผลึกจากการหลอมละลายและรวมตัวกันเป็นประกาย ในห้องหินหนืด การอัดแน่นของแร่ธาตุทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "หินสะสม" ในแกนโลก การอัดแน่นของเหล็กมีส่วนทำให้แกนในและแกนนอกหดตัว และเมื่อพิจารณาจากอิทธิพลของแกนกลางที่มีต่อปรากฏการณ์ที่ส่งผลกระทบต่อโลกทั้งใบ ตั้งแต่การสร้างสนามแม่เหล็กไปจนถึงการแผ่ความร้อนที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก การทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบและพฤติกรรมของมันจะช่วยให้เข้าใจว่ากระบวนการขนาดใหญ่เหล่านี้ทำงานอย่างไร Bruce Buffet ศาสตราจารย์ธรณีศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ ผู้ศึกษาการตกแต่งภายในของดาวเคราะห์และไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า งานวิจัยนี้เผชิญกับคำถามที่สงสัยมาอย่างยาวนานเกี่ยวกับภายในของโลก และยังสามารถช่วยเปิดเผยเพิ่มเติมว่าแกนกลางของโลกมาได้อย่างไร เป็น. "การเชื่อมโยงการคาดการณ์ของแบบจำลองกับการสังเกตที่ผิดปกติทำให้เราสามารถอนุมานเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เป็นไปได้ของแกนกลางที่เป็นของเหลว และอาจเชื่อมโยงข้อมูลนี้กับเงื่อนไขที่เกิดขึ้นในเวลาที่ดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้น" เขากล่าว "เงื่อนไขเริ่มต้นเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้โลกกลายเป็นดาวเคราะห์ที่เรารู้จัก"