Οι επιστήμονες απαθανάτισαν πρωτοφανείς παρατηρήσεις μιας μυστηριώδους μεταλλικής μπάλας που βρίσκεται στον εσωτερικό πυρήνα της Γης, αποκαλύπτοντας μια δομή για την οποία εικαζόταν εδώ και χρόνια, αλλά δεν είχε δει ποτέ με λεπτομέρεια πριν, αναφέρει μια νέα μελέτη.

Τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν ότι αυτός ο εσώτατος εσωτερικός πυρήνας (IMIC) της Γης έχει ακτίνα περίπου 400 μιλίων και είναι σημαντικά διαφορετικός από το υπόλοιπο κέντρο του πλανήτη, μια ανακάλυψη που μπορεί να βοηθήσει να εξηγήσει πώς η Γη έγινε τόσο κατοικήσιμη για ζωή, παρέχοντας παράλληλα νέα πληροφορίες σχετικά με την αναζήτηση εξωγήινων σε άλλους κόσμους.

Η πιο εσωτερική περιοχή της Γης χωρίζεται σε δύο κύρια συστατικά: έναν συμπαγή εσωτερικό πυρήνα που έχει ακτίνα περίπου 750 μίλια και βρίσκεται μέσα στον εξωτερικό πυρήνα, ο οποίος είναι ένα στρώμα υγρού μετάλλου πάχους 1.300 μιλίων. Λόγω της απομακρυσμένης τοποθεσίας του, 1.800 μίλια κάτω από τα πόδια μας, ο πυρήνας έχει αποφύγει εδώ και καιρό την εύκολη παρατήρηση, αν και οι επιστήμονες μπορούν να κοιτάξουν μερικά από τα κρυφά του χαρακτηριστικά καταγράφοντας σεισμικά κύματα από σεισμούς που περνούν από αυτήν την αινιγματική περιοχή.

Προηγούμενες μελέτες με σεισμικά κύματα έχουν προσφέρει δελεαστικές ενδείξεις ότι ο εσωτερικός πυρήνας μπορεί να περιέχει έναν ξεχωριστό πυρήνα, αν και το μέγεθος και η φύση αυτού του δυνητικού «πέμπτου στρώματος» της Γης έχει παραμείνει θέμα συζήτησης.

Τώρα, ο Thanh-Son Phạm και ο Hrvoje Tkalčić, ένα ζευγάρι ερευνητών στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας, χρησιμοποίησαν «μια προηγουμένως απαρατήρητη και αχρησιμοποίητη κατηγορία σεισμολογικών παρατηρήσεων» για να εκθέσουν το IMIC, το οποίο λένε ότι «θα μπορούσε να είναι ένα απολιθωμένο αρχείο ενός σημαντικού παγκόσμιο γεγονός από το παρελθόν», σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε την Τρίτη στο Nature Communications.

«Ο εσωτερικός πυρήνας της Γης (IC), ο οποίος αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1% του όγκου της Γης, είναι μια χρονοκάψουλα της ιστορίας του πλανήτη μας», είπαν οι Phạm και Tkalčić στη μελέτη. «Καθώς το IC μεγαλώνει, τα στοιχεία λανθάνουσας θερμότητας και φωτός που απελευθερώνονται από τη διαδικασία στερεοποίησης οδηγούν τη μεταφορά του υγρού εξωτερικού πυρήνα, ο οποίος, με τη σειρά του, διατηρεί το γεωδύναμο», αναφερόμενος στον μηχανισμό που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο της Γης.

«Αν και το γεωμαγνητικό πεδίο μπορεί να είχε προηγηθεί της γέννησης του IC, ανιχνεύσιμες αλλαγές στις δομές του IC με βάθος θα μπορούσαν να σημαίνουν αλλαγές στη λειτουργία του γεωμαγνητικού πεδίου, που θα μπορούσαν να έχουν επηρεάσει βαθιά την εξέλιξη της Γης και το οικοσύστημά της», συνέχισε η ομάδα. «Ως εκ τούτου, η διερεύνηση του πιο εσωτερικού τμήματος του IC είναι κρίσιμη για την περαιτέρω αποσύνδεση της χρονοκάψουλας και την κατανόηση της εξέλιξης της Γης στο μακρινό παρελθόν».

Σε αυτό το σημείο, οι επιστήμονες της Γης δέχθηκαν μια σειρά από ενδιαφέρουσες νέες μελέτες σχετικά με τον πυρήνα της Γης τις τελευταίες εβδομάδες, εν μέρει λόγω της προόδου στις σεισμολογικές μελέτες. Τον περασμένο μήνα, μια ομάδα διαπίστωσε ότι η περιστροφή του εσωτερικού πυρήνα της Γης μπορεί να έχει πρόσφατα σταματήσει και να έχει αντιστρέψει την κατεύθυνση (σε σχέση με την περιστροφή της επιφάνειας της Γης), ενώ μια άλλη νέα μελέτη διερεύνησε «ανωμαλίες» στο όριο μεταξύ του πυρήνα και του στρώματος του μανδύα πάνω από αυτόν.

Τώρα, ο Phạm και ο Tkalčić είδαν το IMIC εξετάζοντας ένα συγκεκριμένο σύνολο σεισμών που έστειλαν σεισμικά κύματα που αντηχούν σε ολόκληρο τον πλανήτη, εμπρός και πίσω, έως και πέντε φορές. Για παράδειγμα, τα κύματα από έναν σεισμό στην Αλάσκα κατέληξαν να ταξιδεύουν ακριβώς στο αντίθετο άκρο του πλανήτη, βγαίνοντας στην επιφάνεια στον Νότιο Ατλαντικό, πριν αναπηδήσουν ξανά, ανοίγοντας ένα λεπτομερές νέο παράθυρο στο εσωτερικό του κόσμου μας. Με αυτό το νέο σύνολο παρατηρήσεων, η ομάδα μπόρεσε να εντοπίσει λεπτομέρειες σχετικά με τον πυρήνα που δεν έχουν δει ποτέ πριν.

«Από όσο γνωρίζουμε, οι αντηχήσεις από περισσότερα από δύο αποσπάσματα δεν έχουν αναφερθεί μέχρι στιγμής στη σεισμολογική βιβλιογραφία», είπαν οι Phạm και Tkalčić στη μελέτη, προσθέτοντας ότι αυτή η τεχνική παρέχει «εργαλεία για τον περιορισμό των ιδιοτήτων IMIC επειδή δειγματίζουν το IMIC με πρωτοφανή τρόπο. ”

Ως αποτέλεσμα, η ομάδα μπόρεσε να επιβεβαιώσει την ύπαρξη ενός IMIC και να παράσχει μια νέα εκτίμηση για το μέγεθός του, σε διάμετρο περίπου 800 μιλίων, που είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από τις προβλέψεις που προσφέρονται σε προηγούμενες μελέτες. Τα κύματα που ταξιδεύουν μέσω αυτής της πιο εσωτερικής περιοχής της Γης έχουν διαφορετικές υπογραφές από εκείνα στον εξωτερικό εσωτερικό πυρήνα (OIC), υποδηλώνοντας ότι το IMIC έχει μια ξεχωριστή δομή από το κέλυφός του.

Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να ανακατασκευάσουν την 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια εξέλιξη του πυρήνα της Γης, η οποία έχει παίξει σημαντικό ρόλο στην ικανότητα της Γης να φιλοξενεί ζωή. Ο εξωτερικός και ο εσωτερικός πυρήνας μαζί παράγουν το μαγνητικό πεδίο που προστατεύει τον πλανήτη μας από την επιβλαβή ακτινοβολία και χρησιμεύει ως οδηγός για τον εντοπισμό κατοικήσιμων κόσμων αλλού στο σύμπαν. Η κατανόηση αυτών των διαδικασιών θα απαιτήσει την ανάπτυξη ολοένα και πιο εξελιγμένων εργαλείων για την ανίχνευση των βάθη του πλανήτη μας, είπαν οι Phạm και Tkalčić.

«Τα ευρήματα που αναφέρονται εδώ είναι συνέπεια του άνευ προηγουμένου αυξανόμενου όγκου δεδομένων ψηφιακής κυματομορφής και ελπίζουμε ότι θα εμπνεύσουν περαιτέρω έλεγχο των υφιστάμενων σεισμικών αρχείων για την αποκάλυψη κρυμμένων σημάτων που ρίχνουν φως στο βαθύ εσωτερικό της Γης», σημείωσαν οι ερευνητές στη μελέτη.

«Έχουμε τώρα αρκετά σεισμολογικά στοιχεία από πολλές διαφορετικές γραμμές έρευνας σχετικά με την ύπαρξη του IMIC», κατέληξαν. «Οι μελλοντικές προσπάθειες θα πρέπει να κατευθυνθούν προς τον χαρακτηρισμό της μετάβασης IMIC-OIC (το βάθος και τη φύση της).»