أثبت باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا أن قلب الأرض يفقد سرعته

تقدم دراسة جديدة دليلا واضحا على أن النواة الداخلية للأرض بدأت في تقليل سرعتها حوالي عام 2010.

جامعة جنوب كاليفورنيا اكتشف العلماء أن اللب الداخلي للأرض يتباطأ بالنسبة لسطح الكوكب، وهي ظاهرة بدأت حوالي عام 2010 بعد عقود من الاتجاه المعاكس. وقد تم الكشف عن هذا التحول الكبير من خلال تحليل البيانات الزلزالية التفصيلية من الزلازل والتجارب النووية. ويتأثر التباطؤ بديناميكيات اللب الخارجي السائل المحيط وسحب الجاذبية من عباءة الأرض، مما قد يؤثر على دوران الأرض قليلاً.

ديناميات النواة الداخلية

أثبت العلماء في جامعة جنوب كاليفورنيا أن اللب الداخلي للأرض يتراجع – يتباطأ – بالنسبة لسطح الكوكب، كما هو موضح في بحث جديد نُشر في 12 يونيو في المجلة طبيعة.

لقد ناقش المجتمع العلمي منذ فترة طويلة حركة اللب الداخلي، حيث تشير بعض الدراسات إلى أنه يدور بشكل أسرع من سطح الأرض. ومع ذلك، تظهر الأبحاث الحديثة التي أجرتها جامعة جنوب كاليفورنيا بشكل قاطع أنه بدءًا من عام 2010 تقريبًا، تباطأت النواة الداخلية، وتتحرك الآن بوتيرة أبطأ من سطح الكوكب.

قال جون فيدال، أستاذ عميد علوم الأرض في كلية دورنسيف للآداب والفنون والعلوم بجامعة جنوب كاليفورنيا: “عندما رأيت لأول مرة مخططات الزلازل التي ألمحت إلى هذا التغيير، شعرت بالحيرة”. “ولكن عندما وجدنا عشرين ملاحظة أخرى تشير إلى نفس النمط، كانت النتيجة لا مفر منها. لقد تباطأ القلب الداخلي لأول مرة منذ عدة عقود. لقد جادل علماء آخرون مؤخرًا لصالح نماذج مماثلة ومختلفة، لكن دراستنا الأخيرة توفر الحل الأكثر إقناعًا.

نسبية التراجع والتباطؤ

يعتبر اللب الداخلي في حالة انعكاس وتراجع بالنسبة لسطح الكوكب بسبب تحركه بشكل أبطأ قليلاً بدلاً من أسرع من عباءة الأرض لأول مرة منذ حوالي 40 عامًا. ومقارنة بسرعته في العقود السابقة، فإن النواة الداخلية تتباطأ.

اللب الداخلي عبارة عن كرة صلبة من الحديد والنيكل محاطة بالنواة الخارجية من الحديد والنيكل السائل. بحجم القمر تقريبًا، يقع اللب الداخلي على عمق أكثر من 3000 ميل تحت أقدامنا ويمثل تحديًا للباحثين: لا يمكن زيارته أو مشاهدته. يجب على العلماء استخدام الموجات الزلزالية للزلازل لإنشاء تصورات لحركة النواة الداخلية.

نهج جديد في النهج المتكرر

استخدم فيدال ووي وانغ من الأكاديمية الصينية للعلوم الأشكال الموجية والزلازل المتكررة على عكس الأبحاث الأخرى. الزلازل المتكررة هي أحداث زلزالية تحدث في نفس الموقع لإنتاج مخططات زلزالية متطابقة.

في هذه الدراسة، قام الباحثون بتجميع وتحليل البيانات الزلزالية المسجلة حول جزر ساندويتش الجنوبية من 121 زلزالًا متكررًا حدثت بين عامي 1991 و2023. كما استخدموا بيانات من التجارب النووية السوفيتية المزدوجة بين عامي 1971 و1974، بالإضافة إلى التجارب الفرنسية والأمريكية المتكررة. التجارب النووية من دراسات أخرى للنواة الداخلية.

وقال فيدال إن تباطؤ سرعة اللب الداخلي كان سببه تماوج اللب الخارجي من الحديد السائل الذي يحيط به، مما يولد المجال المغناطيسي للأرض، بالإضافة إلى قوى الجاذبية من المناطق الكثيفة من الوشاح الصخري المغطي.

التأثير على سطح الأرض

لا يمكن إلا التكهن بآثار هذا التغيير في حركة النواة الداخلية لسطح الأرض. وقال فيدال إن تراجع النواة الداخلية قد يغير طول اليوم بأجزاء من الثانية: “من الصعب جدًا ملاحظة أنه، في حدود جزء من الألف من الثانية، يكاد يكون ضائعًا وسط ضجيج المحيطات والغلاف الجوي. “

تطمح الأبحاث المستقبلية لعلماء جامعة جنوب كاليفورنيا إلى رسم مسار النواة الداخلية بمزيد من التفصيل للكشف عن سبب تحولها بالضبط.

وقال فيدال: “إن رقصة القلب الداخلي قد تكون أكثر حيوية مما نعرفه حتى الآن”.

المرجع: “تراجع النواة الداخلية عن طريق انعكاسات تغير شكل الموجة الزلزالية” بقلم وي وانج، وجون إي. فيديل، وجوانينج بانج، وكيث دي كوبر، ورويان وانج، 12 يونيو 2024، طبيعة.
دوى: 10.1038/s41586-024-07536-4

بالإضافة إلى فيدال، يشمل مؤلفو الدراسة الآخرون رويان وانج من جامعة جنوب كاليفورنيا دورنسيف، ووي وانج من الأكاديمية الصينية للعلوم، وجوانينج بانج من جامعة كورنيل، وكيث كوبر من جامعة يوتا.

تم دعم هذا البحث من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (EAR-2041892) ومعهد الجيولوجيا والجيوفيزياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (IGGCAS-201904 وIGGCAS-202204).