هسته زمین

خلیج فارس:مطالعه‌ای که اخیرا بر روی کره زمین صورت گرفته‌است، «حرکت جمعی» سریع اتم‌های آهن را در هسته داخلی زمین نشان می‌دهد؛ حرکت جمعی اتم‌های آهن توضیحی برای نرمی عجیب هسته زمین است که ممکن است در درک تولید میدان مغناطیسی زمین نیز موثر باشد.

به گزارش «خلیج فارس» به نقل از خبرآنلاین، اتم‌های آهنی که هسته درونی و جامد زمین را تشکیل می‌دهند، توسط فشارهای نجومی بالا، بالاترین فشار روی سیاره، محکم به یکدیگر چسبیده‌اند؛ اما محققان دریافته‌اند که حتی در هسته درونی زمین نیز برای حرکت جا هست.

مطالعه‌ای که توسط دانشگاه تگزاس در آستین و همکارانش در چین انجام شد، نشان داد که گروه‌های خاصی از اتم‌های آهن در هسته داخلی زمین می‌توانند به سرعت حرکت کنند و مکان‌های خود را در کسری از ثانیه تغییر دهند و در عین حال ساختار فلزی زیرین آهن را حفظ کنند؛ نوعی حرکت که به «حرکت جمعی» معروف است.

نتایج نشان می‌دهد که اتم‌ها در هسته درونی بسیار بیشتر از آنچه قبلا تصور می‌شد به اطراف حرکت می‌کنند؛ جونگ فو لین، استاد دانشکده علوم زمین UT جکسون و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه گفت:«اکنون، ما در مورد مکانیسم اساسی که به ما در درک فرآیندهای پویا و تکامل هسته درونی زمین کمک می‌کند، بیشتر می‌دانیم.»

برای دانشمندان غیرممکن است که به طور مستقیم از هسته درونی زمین به دلیل دما و فشار بسیار بالای آن نمونه برداری کنند؛ بنابراین، لین و همکارانش به بازسازی این پدیده در آزمایشگاه روی آوردند. سپس داده‌های دما، فشار و سرعت در طول آزمایش در یک مدل کامپیوتری ماشینی تغییر داده شد.

دانشمندان فکر می‌کنند که اتم‌های آهن در هسته داخلی در یک پیکربندی شش ضلعی مکرر قرار گرفته‌اند. به گفته لین، اکثر مدل‌های کامپیوتری که دینامیک شبکه آهن را در هسته داخلی نشان می‌دهند، تنها تعداد کمی از اتم‌ها را نشان می‌دهند، معمولاً کمتر از صد. اما با استفاده از یک الگوریتم هوش مصنوعی، محققان توانستند به طور قابل توجهی محیط اتمی را تقویت کنند و یک “ابر سلول” از حدود 30000 اتم ایجاد کنند تا با اطمینان بیشتری خواص آهن را پیش‌بینی کند.

در این مقیاس ابرسلولی، دانشمندان گروه‌هایی از اتم‌ها را مشاهده کردند که در حال حرکت بودند و مکان‌ها را تغییر می‌دادند و در عین حال ساختار کلی شش ضلعی خود را حفظ می‌کردند.

یوجون ژانگ، نویسنده ارشد این مقاله، استاد دانشگاه سیچوان، گفت:« محققان گفتند که حرکت اتمی می‌تواند توضیح دهد که چرا هسته درونی زمین بسیار نرم‌تر و انعطاف پذیرتر از آنچه در چنین فشارهایی انتظار می‌رود، است.»

او گفت:« لرزه شناسان دریافته‌اند که مرکز زمین به نام هسته درونی به طرز شگفت‌آوری نرم است، مانند نرمی کره در آشپزخانه شما.»