نوسانات مرموزی در عمق ۲۹۰۰ کیلومتری زمین کشف شد

یک تیم بین‌المللی از دانشمندان به تازگی یک ناهنجاری زمین‌شناسی عظیم را ثبت کرده‌اند: یک تغییر مرموز که در عمق تقریباً ۲۹۰۰ کیلومتری، درست در مرز بین گوشته و هسته زمین، رخ می‌دهد.

ماهواره‌های GRACE که از سال ۲۰۰۲ تا ۲۰۱۷ به طور متوالی پرواز کردند، تغییراتی را در گرانش زمین شناسایی کردند - عکس: ناسا

این مطالعه که در مجله Geophysical Research Letters منتشر شده است، نشان می‌دهد که ساختارهای سنگی در عمیق‌ترین بخش گوشته می‌توانند به صورت پویا در مقیاس‌های زمانی کوتاه تغییر کنند. این یافته‌ها می‌تواند پیامدهای مهمی برای درک چگونگی شکل‌گیری زلزله‌های بزرگ یا چگونگی ایجاد میدان مغناطیسی، "سپر"ی که از حیات روی زمین محافظت می‌کند، داشته باشد.

این تیم تحقیقاتی، به رهبری دانشمند شارلوت گوگن گورانتون (دانشگاه پاریس)، با مشارکت برجسته ایزابل پانه، متخصص ژئوفیزیک (دانشگاه گوستاو ایفل، فرانسه)، از داده‌های ماموریت ماهواره GRACE (2002 - 2017)، یک پروژه همکاری ایالات متحده و آلمان که برای اندازه‌گیری میدان گرانشی زمین طراحی شده است، بهره برد.

دو ماهواره GRACE در فاصله ثابتی پشت سر هم پرواز می‌کنند که آنها را به ابزارهایی فوق‌العاده دقیق تبدیل می‌کند. هنگامی که ماهواره پیشرو از بالای یک جرم بزرگ مانند رشته کوه یا سفره آب زیرزمینی عبور می‌کند، کشش گرانشی قوی‌تر آن باعث می‌شود که کمی جابجا شود و فاصله آن از ماهواره عقبی تغییر کند. این تغییرات در مقیاس میلی‌متری، تغییرات گرانش را به طور دقیق منعکس می‌کنند.

GRACE در ابتدا عمدتاً برای مطالعه چرخه آب در نظر گرفته شده بود: ذوب یخ، سطح آب‌های زیرزمینی. اما به لطف حساسیت فوق‌العاده‌اش، تیم متوجه شد که می‌تواند نوسانات را در اعماق زمین نیز "بگیرد" و آنها قبلاً از این داده‌ها برای تشخیص علائم در اعماق صدها کیلومتری، مربوط به زلزله‌های بزرگ، استفاده کرده بودند.

در تحلیل جدید، یک سیگنال غیرمعمول، به وضوح بیشتر در سال ۲۰۰۷، در زیر اقیانوس اطلس، در سواحل آفریقا ظاهر شد. ماهیت این سیگنال، احتمال اینکه ناشی از جابجایی آب یا یخ روی سطح باشد را کاملاً رد کرد. دکتر پانت تأکید کرد: «حداقل بخشی از علت باید از درون زمین جامد، از اعماق بسیار زیاد باشد.»

نکته قابل توجه این است که در همان زمان در سال ۲۰۰۷، ماهواره‌هایی که میدان‌های مغناطیسی را رصد می‌کنند، یک ناهنجاری ژئومغناطیسی را نیز در همان منطقه ثبت کردند. این تطابق در فضا و زمان نشان می‌دهد که این دو پدیده، گرانش و مغناطیس، ممکن است دو جنبه از یک فرآیند زمین‌شناسی عمیق باشند.

این تیم فرضیه‌ای مطرح می‌کند که در پایه گوشته، جایی که سنگ‌های غنی از مواد معدنی پروسکایت یافت می‌شوند، تغییری در سطح اتمی رخ می‌دهد. تحت فشار بسیار زیاد، ساختار بلوری این ماده معدنی ممکن است به شکلی متراکم‌تر "فروپاشی" کند، فرآیندی که به عنوان گذار فاز شناخته می‌شود.

این تغییر، سنگ را متراکم می‌کند و باعث افزایش جرم آن ناحیه می‌شود و سیگنال گرانشی ایجاد می‌کند. سنگ‌های مجاور مجبور به تغییر شکل می‌شوند و باعث می‌شوند مرز بین گوشته و هسته حدود ۱۰ سانتی‌متر تاب بردارد. این ممکن است کوچک به نظر برسد، اما این تغییر برای تأثیرگذاری بر جریان‌های همرفتی آهن مذاب در هسته بیرونی کافی است، که منبع میدان مغناطیسی زمین هستند و باعث اختلال ژئومغناطیسی در سال ۲۰۰۷ شدند.

دکتر پانت هشدار داد که این سناریو نیاز به آزمایش‌های بیشتر دارد: «این فقط یک فرضیه است، ما هنوز به شواهد بیشتری نیاز داریم.» با این حال، صرف مشاهده چنین رویدادی گامی بزرگ در علوم زمین محسوب می‌شود.

پروفسور باربارا رومانوويچ، زلزله‌شناس دانشگاه كاليفرنيا، بركلي، گفت: «براي اولين بار شواهد قانع‌كننده‌اي داريم كه نشان مي‌دهد فرآيندهاي ديناميكي در قاعده گوشته به اندازه كافي سريع اتفاق مي‌افتند تا بتوان آنها را همزمان با وقوع مطالعه كرد.»

تاکنون، این تیم از سال ۲۰۰۷ هیچ سیگنال گرانشی مشابهی را شناسایی نکرده است. اما نظارت همچنان ادامه دارد. انتظار می‌رود داده‌های نسل بعدی ماهواره‌های GRACE به کشف اسرار بیشتری در عمیق‌ترین سطوح سیاره، جایی که زمین بی‌صدا "نفس می‌کشد" و حرکت می‌کند، کمک کند.

بازگشت به موضوع

مین های

منبع: https://tuoitre.vn/phat-hien-bien-dong-bi-an-sau-2-900km-duoi-long-dat-20250918183852224.htm