حل معمای آخرین عنصر ناشناخته هسته زمین

دانشمندان ژاپنی بر این باورند که معمای آخرین "عنصر کشف نشده" در ترکیب اصلی عناصر تشکیل دهنده هسته کره زمین را حل کرده‌اند.

 به نقل از بی بی سی، پژوهشگران سالها در جستجوی عنصری بوده‌اند که به اعتقاد آنها بعد از آهن و نیکل، یکی از عمده ترین عناصر تشکیل دهنده هسته زمین است.

حالا محققان ژاپنی با ایجاد دما و فشار بالایی که مشابه شرایط لایههای عمیق داخل کره زمین است، به این نتیجه رسیده‌اند که به احتمال قوی عنصری که در جستجویش بوده‌اند، سیلیکون است.

این کشف می‌تواند به درک بهتر ما از چگونگی پیدایش کره‌ای که روی آن زندگی می‌کنیم، کمک کند.

ایجی اوهتانی محقق دانشگاه توهوکو که این تحقیقات تحت سرپرستی او انجام شده است، به بی‌بی‌سی گفت: ما بر این باوریم که سیلیکون یکی از عناصر اصلی(هسته کره زمین) است که از لحاظ وزنی حدود پنج درصد هسته را به صورت ترکیب شده در آلیاژی از آهن و نیکل تشکیل می‌دهد.

تصور می‌شود که هسته مرکزی واقع در اعماق کره زمین، کره‌ای جامد به شعاع ۱۲۰۰ کیلومتر است.

این بخش از هسته داخلی کره زمین دور از دسترس‌تر از آن است که دانشمندان بتوانند مستقیما روی آن مطالعه کنند. به همین دلیل آنها برای درک ترکیب تشکیل دهنده لایه‌های داخلی کره زمین از امواج لرزه‌ای کمک می‌گیرند.

دو عنصر اصلی تشکیل دهنده هسته مرکزی کره زمین آهن و نیکل است؛ از لحاظ وزنی، آهن حدود ۸۵% و نیکل ۱۰% هسته زمین را تشکیل میدهد.

اما سوالی که باقی می‌ماند، این است که ۵% باقی مانده هسته کره زمین از چه عنصر یا عناصری تشکیل شده است.

ایجی اوهتانی و تیم تحت سرپرستی او، برای پاسخ دادن به این سوال، آلیاژی از آهن و نیکل ساختند و بعد به آن سیلیکون اضافه کردند.

گام بعدی این پژوهشگران، قرار دادن این ترکیب در دما و فشاری بالا بود که شبیه شرایط اعماق کره زمین است.

آنها متوجه شدند که داده‌های به دست آمده از مطالعه امواج لرزه‌ای در اعماق زمین با داده های حاصل از این شبیه‌سازی آزمایشگاهی تطبیق دارد.

پروفسور اوهتانی گفت که برای تایید قطعی وجود سیلیکون در هسته زمین، هنوز تحقیقات بیشتری باید صورت بگیرد. او همچنین افزود که احتمال وجود عناصر دیگر در هسته کره زمین را هم نمی‌توان منتفی دانست.

دانشمندان می‌گویند آگاهی از ترکیب عناصر تشکیل دهنده هسته کره زمین کمک می‌کند به درک بهتری از چگونگی پیدایش کره زمین برسیم.

پروفسور سایمون ردفرن، از دانشگاه کمبریج انگلستان درباره این دستاورد علمی تازه گفت: این آزمایشهای دشوار واقعا هیجان‌انگیز است، چون تصویری از شرایط هسته کره زمین در زمان پیدایش آن در ۴.۵ میلیارد سال پیش ارائه می‌کند؛ زمانی که هسته کره زمین تدریجا از پوسته سنگی بیرونی‌اش جدا شد.

به گفته پروفسور ردفرن تحقیقات جدید دیگری که اخیرا انجام شده، نشان می‌دهد که اکسیژن هم ممکن است یکی از عناصر مهم تشکیل دهنده هسته زمین باشد.

او می‌گوید آگاهی از ترکیب عناصر تشکیل دهنده هسته کره زمین کمک می‌کند به درک بهتری از چگونگی پیدایش کره زمین برسیم؛ مخصوصا فهم این موضوع که در آغاز شکل گیری هسته زمین، آیا اکسیژن بصورت خیلی محدود وجود داشت و یا اینکه عنصری بود که به وفور یافت می‌شد.

اگر آن طور که تحقیق دانشمندان ژاپنی حاکیست، در زمان شکل گیری هسته زمین در بیش از چهار میلیارد سال پیش، مقدار قابل توجهی سیلیکون در هسته زمین وجود داشته است، این به آن معنی است که احتمالا در بقیه نقاط زمین اکسیژن نسبتا زیاد بوده است.

اما در عوض اگر اکسیژن به هسته زمین مکیده شده باشد، آن وقت پوسته سنگی دربرگیرنده اطراف هسته، عاری از اکسیژن بوده است.