دراسة حديثة تكشف سرّ لبّ الأرض “اللين”

أثبت فريق من العلماء، من خلال قذف مقذوفات مصنوعة من سبائك الحديد والكربون بسرعات هائلة، وجود حالة غريبة للمادة تجمع بين ‘الصلابة والسيولة’ في آن واحد. وهذا يفسر سبب كون النواة الداخلية للأرض ‘لينة كالزبد’ وليست كالفولاد البارد، كما كان يُعتقد منذ ثلاثينيات القرن العشرين.

استخدم فريق البحث تقنية تُعرف باسم ‘الضغط الديناميكي بالصدمة’. باستخدام مدافع غازية متطورة، تم قذف عينات بسرعات تفوق 7 كيلومترات في الثانية نحو أهداف من فلوريد الليثيوم، مولدة ضغطاً هائلاً يصل إلى 140 جيجا باسكال ودرجات حرارة تقترب من 2600 كلفن، وفقاً للدراسة.

على الرغم من أن هذه الظروف استمرت لجزء من مليار من الثانية فقط، إلا أنها كانت كافية لاستخدام الليزر وأجهزة الاستشعار الدقيقة لإثبات أن سبيكة الحديد والكربون تدخل في ‘حالة فائقة التأين’ تحت مثل هذه الضغوط.

‘باتمان’ و’روبن’
وُضِح أن هذه الحالة تحل تناقضات طويلة الأمد في البيانات الزلزالية: “في هذه الحالة، تصبح ذرات الكربون شديدة الحركة، منتشرة خلال الشبكة البلورية للحديد مثل أطفال يجرون في حلبة رقص، بينما يظل الحديد نفسه صلباً ومنتظماً.”

– دراسة تكشف دور المريخ غير المتوقع في تحديد فصول الأرض ومناخها

– النجوم المحتضرة تتحول إلى ‘قاتلة للكواكب’… وتتنبأ بمصير الأرض

– قلق متزايد من اتساع ‘شذوذ جنوب المحيط الأطلسي’

وُصِفت هذه الانسجام الغريب كذلك: “تبقى شبكة الحديد ثابتة في مكانها مثل شخصية باتمان، بينما يتدفق الكربون خلال الفجوات مثل روبن المندفع. هذه المرحلة فائقة التأين تقلل بشكل كبير من صلابة السبيكة، مما يفسر سبب تباطؤ الموجات الصوتية عند مرورها عبر مركز الأرض.”

أربكت القياسات العلماء لعقود، مما يشير إلى أن النواة الداخلية ‘إسفنجية’ أو ‘لينة’ بطريقة لا تتفق مع كونها حديداً صلباً بالكامل.

تمتد أهمية هذا الاكتشاف إلى فهم كيفية تولد المجال المغناطيسي للأرض.

قيل: “ننتقل الآن من نموذج نواة داخلية ثابتة وصلبة إلى نموذج ديناميكي وتفاعلي.” مضيفاً، “إن فهم هذه الحالة المخفية للمادة يقربنا خطوة من كشف أسرار الكواكب الأخرى الشبيهة بالأرض.”