کشف ساختارهای پنهان در اعماق زمین و نقش آنها در میدان مغناطیسی سیاره

مرز اسرارآمیز گوشته و هسته

با وجود محدودیت‌های شدید در دسترسی مستقیم به عمق زمین (تاکنون تنها بیش از ۱۲ کیلومتر حفاری شده است)، تحقیقات جدید بر روی مرز میان گوشته و هسته زمین متمرکز شده است. این ناحیه درونی، رفتارهای مغناطیسی غیرمنتظره‌ای از خود نشان می‌دهد که اهمیت فراوانی در پایداری میدان مغناطیسی زمین دارد.

کشف ساختارهای عظیم سنگی داغ

تیم تحقیقاتی برجسته‌ای از دانشگاه لیورپول، در مطالعه‌ای که در ژورنال معتبر نیچر ژئوساینس (Nature Geoscience) منتشر شد، شواهد مغناطیسی قاطعی از وجود دو ساختار عظیم سنگی داغ در پایه گوشته زمین کشف کرده‌اند.

• این ساختارها در عمق تقریبی ۲۹۰۰ کیلومتری، یکی زیر قاره آفریقا و دیگری زیر اقیانوس آرام قرار گرفته‌اند.
• آنها برای میلیون‌ها سال در فرآیند شکل‌گیری و حفظ میدان مغناطیسی زمین، نقشی کلیدی ایفا کرده‌اند.

مدل‌سازی پیشرفته با ابررایانه

برای کاوش دقیق این ویژگی‌های عمیق زمین، دانشمندان داده‌های دیرینه‌مغناطیس را با شبیه‌سازی‌های پیشرفته کامپیوتری موسوم به ژئودینامو (حرکت آهن مایع در هسته بیرونی) ترکیب کردند. این روش امکان بررسی دینامیک هسته را بدون نیاز به حفاری‌های غیرممکن فراهم می‌آورد.

این مدل‌های عددی پیشرفته، قابلیت بازسازی ویژگی‌های کلیدی رفتار مغناطیسی زمین را طی ۲۶۵ میلیون سال گذشته فراهم آورده‌اند که بینش‌های بی‌سابقه‌ای را ارائه می‌دهد.

تفاوت‌های حرارتی در مرز هسته و گوشته

نتایج این تحقیقات نشان می‌دهد که مرز بالایی هسته بیرونی، دمای یکنواختی ندارد و شامل تضادهای حرارتی شدیدی است. مناطق داغ موضعی، دقیقاً زیر ساختارهای سنگی عظیم و قاره‌مانند قرار دارند.

پروفسور اندی بیگین از دانشگاه لیورپول توضیح می‌دهد: «این یافته‌ها حاکی از تفاوت‌های دمایی قوی در گوشته سنگی بالای هسته است؛ جایی که آهن مایع در مناطق داغ‌تر ممکن است راکد بماند و در جریان‌های پرقدرت مناطق خنک‌تر شرکت نکند. این تفاوت‌ها می‌توانند بر دینامیک کلی میدان مغناطیسی تأثیر بگذارند.»

این کشف نه تنها به درک بهتر میدان مغناطیسی زمین کمک می‌کند، بلکه می‌تواند پیامدهای مهمی برای درک ما از تکامل سیاره و فرآیندهای ژئودینامیکی آن داشته باشد.