هل جوهر الأرض أصغر من المتوقع؟

كان من الممكن أن يصلب اللب الداخلي للأرض قبل حوالي 550 مليون عام

عندما جمدت الأرض الداخلية الأساسية ، لا تزال مثيرة للجدل. الآن هناك دلائل على تبلور متأخر للغاية. © يوهانس جيرهاردس / ثينك ستوك
قراءة بصوت عال

الشباب المثير للدهشة: لم يكن من الممكن أن يصلب القلب الداخلي للأرض إلا منذ حوالي 550 مليون عام - وفي الوقت المناسب. لتحليل شوائب الصخور من ذلك الوقت تشير إلى أن المجال المغناطيسي للأرض كان على وشك الانهيار في ذلك الوقت. فقط من خلال تشكيل النواة الصلبة الداخلية للديناميكا الجيولوجية حصلت على ما يكفي من الطاقة للحفاظ على المجال المغناطيسي ، كما أفاد الباحثون في مجلة "Nature Geoscience".

ينقسم جوهر كوكبنا إلى قسمين: قلب داخلي صلب من خليط النيكل الحديدي محاط بنواة خارجية من المعدن السائل. هذا المزيج يشكل اليوم دينامو المجال المغناطيسي الأرضي. ولكن منذ متى يوجد جوهر الأرض الداخلي؟ هناك حتى الآن معلومات متناقضة. في حين أن بعض الدراسات تدافع عن التصلب المبكر للنواة الداخلية منذ حوالي ثلاثة مليارات سنة ، تشير دراسات أخرى إلى تبلور النواة قبل 1.3 مليار سنة فقط أو حتى حوالي 500 مليون سنة مضت.

بلورات البدائية كشهود عيان

يقدم الآن جون تاردونو من جامعة روتشستر وفريقه دليلًا جديدًا على نواة داخلية شابة بشكل مدهش. لدراستهم ، حللوا شوائب البلورية في عينات الصخور من كيبيك الشرقية ، كندا. يبلغ عمر بلورات السليكات الصغيرة في هذه الصخرة حوالي 565 مليون عام ، وهي تأتي من Ediacarium - عصر معروف بالكائنات الحية غير العادية وتطور مهرزلر المبكر.

كشفت التحليلات أن البلورات من Ediacarium كانت ممغنطة بشكل غير معتاد مع 8.7 microtesla فقط. يشير هذا إلى أن المجال المغناطيسي للأرض في ذلك الوقت كان لديه عُشر قوة اليوم فقط ، كما ذكر الباحثون. في الوقت نفسه ، تشير تحليلات عينات الصخور الأخرى من هذه الفترة إلى أن المجال المغناطيسي غيّر اتجاهه في ذلك الوقت في كثير من الأحيان بشكل غير عادي.

فقط قبل الانهيار

يقول تاردونو وزملاؤه: "كان الجيودينامو موجودًا بالفعل في ذلك الوقت ، ولكنه كان في حالة استثنائية". "تشير بياناتنا الجديدة وملاحظاتنا الأخرى إلى أن الديناميكا الجيولوجية كانت على وشك الانهيار في ذلك الوقت." وهكذا ، فإن قوة المجال للحقل المغناطيسي للأرض من الأرض الأولى إلى الأودياكاريوم تبدو وكأنها تغرق تدريجياً ، لمدة 75000 سنة ، تليها مرحلة من الحالات الشاذة الشديدة. عرض

يمكن أن يكمن السبب المحتمل في لب الأرض: "يتنبأ المحاكاة النموذجية بوضع حقل ضعيف جدًا للوقت الذي يتكون فيه اللب الداخلي للأرض" ، وفقًا للباحثين. وفقًا لذلك ، قبل فترة قصيرة من بلورة المادة الأساسية السائلة ، حدثت تغييرات جوهرية في تدفقات الحديد السائل liquid وبالتالي حدث ضعف في المجال المغناطيسي للأرض في البداية.

السائل الأساسي حتى حوالي 600 مليون سنة؟

ولكن هذا يعني: حتى Ediacarium ، كان من الممكن أن يكون الجزء الداخلي من الأرض سائلاً إلى حد كبير. لقد كان ما يقرب من 600 إلى 500 مليون سنة فقط قبل أن يبدأ بالتجميد تدريجيا. إذا تم التأكيد على ذلك ، فسيكون النواة الداخلية للأرض أصغر بمرتين إلى ثلاث مرات مما كان يعتقد في السابق. فقط عندما يكون النواة الداخلية قد نمت ، استقرت الظروف مرة أخرى ، وحتى تلقى Geodynamo دفعة إضافية من الطاقة من خلال حرارة التبلور المنبعثة وتقوية التيارات الأساسية.

يقول بيتر دريسكول من معهد كارنيجي للعلوم في تعليق مصاحب: "كان من الممكن أن تأتي نواة اللب الداخلي في الوقت المناسب لإعادة شحن الجيودينامو". "كان يمكن أن ينقذ الدرع المغناطيسي للأرض."

التأثير على التطور؟

في الوقت نفسه ، قد تفسر المرحلة الضعيفة من المجال المغناطيسي في Ediacarium سبب تطور العديد من أشكال الحياة الجديدة والغريبة في ذلك الوقت. يقول تاردونو وفريقه: "هذا الدرع المغناطيسي الفائق الروعة في Ediacarium رائع". "ومع ذلك ، فإن الافتراضات بأن المجال المغناطيسي الضعيف له تأثير على التغيرات العميقة في تطور الحيوانات في هذا العصر كانت مثيرة للجدل حتى الآن." (Nature Geoscience ، 2019 ؛ دوي: 10.1038 / s41561- 018-0288-0)

المصدر: علوم الطبيعة

- ناديا بودبريجار