ჩვენი პლანეტის წიაღის მოგუდული ხმის მოსმენის შედეგად, გეოლოგებმა დაადგინეს, რომ დედამიწის ბირთვი შეიძლება გახვეული იყოს ლითონის მტვრის სქელ ფენაში. ასეთ სცენარს წარსულში მრავალი მკვლევარი უარყოფდა.
ჩვენი პლანეტის გამდნარი წიაღის არსებულ მოდელებსა და სეისმურ მონაცემებს შორის არსებულ წინააღმდეგობათა გადაჭრა საკმაოდ რთულია. შესაბამისად, გეოლოგები ახლა ხელახლა უშვებენ, რომ შეიძლება არსებობდეს მინერალების „თოვლის“ ბუნდოვანი ზონა, რომლიც ფსკერიდან მშვიდად თოვს გარე ბირთვის ფსკერიდან.
ამას კი გარკვეული ცნობების მოწოდება შეუძლია არა მხოლოდ ჩვენი პლანეტის გეოლოგიის შესახებ, არამედ შეიძლება ავხსნათ ისიც, როგორ წარმოიქმნება დედამიწის მსგავსი სხვა პლანეტები.
ტენესის უნივერსიტეტის გეოქიმიკოს ნიკ დიჯერტის განცხადებით, ეს სცენარი საკმაოდ უცნაურია. წარმოიდგინეთ, რომ გარე ბირთვიდან კრისტალები შიდა ბირთვს ათოვს რამდენიმე ასეული კილომეტრის მანძილიდან.
ჩვენი პლანეტის წიაღში მჩქეფი ბგერის ტალღების ათეულობით წლის განმავლობაში კვლევა აჩვენებს, რომ ისინი საკმაოდ უცნაურად ნელდება გარე ბირთვის ქვედა ფენებში გავლისას.
კიდევ უფრო უცნაური კი ის არის, რომ როგორც მონაცემები მიუთითებს, ეს ტალღები მნიშვნელოვნად სხვადასხვაგვარად გადაიცემა ბირთვის ნებისმიერ მხარეს; მაგალითად, დასავლეთ ზედაპირში გავლისას უფრო მეტად ნელდება, ვიდრე აღმოსავლეთში.
ყველაფერი ისეა, თითქოს ბირთვი დაფარულია რაღაც ბლანტით და თანაც, ეს საფარი მას მთლიანად ვერ ფარავს.
ტეხასის უნივერსიტეტისა და ჩინეთის სიჩუანის უნივერსიტეტის ფიზიკოსთა პატარა ჯგუფთან ერთად, დიჯერტი ვარაუდობს, რომ რკინისგან შემდგარი ეს წებოვანი საფარი კარგად ხსნის, თუ რატომ არ ისმის მიწისძვრის ექოს ტალღები ჩვენი პლანეტიდან ისე კარგად, როგორც სინამდვილეში უნდა ისმოდეს.
მსგავსი მოსაზრება ჯერ კიდევ 1960-იან წლებში წამოაყენა რუსმა გეოლოგმა სტანისლავ ბრაგინსკიმ. ამ იდეას მომდევნო ათწლეულების განმავლობაშიც სწავლობდნენ იმ იმედით, რომ ახსნიდნენ ჩვენი პლანეტის ბირთვიდან სიცხის ტრანსპორტირების კონვექციურ პროცესს.
„თოვლით დაფარული ბირთვის“ მოდელი სერიოზულად არც არასოდეს განუხილავთ, თუმცა დროდადრო მაინც იჩენდა თავს არა მხოლოდ დედამიწის, არამედ ცივი მარსის ბირთვების მახასიათებელთა ახსნის მცდელობებისას.
სამწუხაროდ, საკმაოდ მკვრივი შიდა ბირთვისა და მისი გარემომცველი გარე ბირთვის საზღვარზე მოსალოდნელია წნევა და ტემპერატურა მინერალების ციცქნა ნაწილაკებს კრისტალიზაციის საშუალებას არ უნდა აძლევდეს.
ყოველ შემთხვევაში, ასე ფიქრობს ყველა მეცნიერი. დიჯერტმა და მისმა კოლეგებმა კი მინერალების ფიზიკის უახლესი მონაცემები გამოიყენეს, რათა ეჩვენებინათ, როგორ შეიძლება გამყარდეს რკინის, სილიციუმისა და ჟანგბადის ნაერთები თხევად ნაზავში, შესაფერის ტემპერატურაზე.
ეს პროცესი გარკვეულწილად უნდა ჰგავდეს მინერალთა კრისტალიზაციას ზედაპირთან ახლო გარემოში, ოღონდ გაცილებით მაღალ წნევასა და ტემპერატურაზე.
ტეხასის უნივერსიტეტის მკვლევრის, ჯუნგ-ფუ ლინის განმარტებით, დედამიწის ლითონის ბირთვი მოქმედებს ქერქში არსებულ მაგმის კამერათა მსგავსად.
რკინის ეს თოვლი უნდა წარმოქმნიდეს არა მხოლოდ იმ მატერიას, რომელიც სეისმურ ტალღებს ანელებს, არამედ შეიძლება ახსნას ისიც, რატომ არ აქვს ბირთვს სრულყოფილად სფერული ფორმა.
ქერქში არსებულ განსხვავებებზე მიუთითებს კონტინენტების გავლენა ენერგიის კოსმოსში გასხივების გზებზე. მაგალითად, ქერქის სქელი სექცია ცენტრალური ამერიკის ქვეშ, განსაკუთრებულ როლს ასრულებს ბირთვიდან სიცხის „ამოქაჩვაში“.
ასეთი განსხვავებები შეიძლება გონივრულად მიესადაგოს ბირთვის ირგვლივ რკინის გამყარების პროცესში არსებულ სხვაობებს, რომელთა გამოც ბგერის ტალღები დასავლეთ ნახევარსფეროში უფრო მეტად უნდა ნელდებოდეს, ვიდრე აღმოსავლეთში.
სიჩუანის უნივერსიტეტის ფიზიკოს იუჯუნ ჟანგის განცხადებით, შიდა ბირთვის საზღვარი სულაც არ არის უბრალო და გლუვი ზედაპირი, რაც შეიძლება გავლენას ახდენდეს ბირთვის თერმულ გამტარუნარიანობასა და კონვექციაზე.
ბირთვის გარშემო რკინის კრისტალთა მარადიული თოვის წარმოდგენა საკმაოდ პოეტური შეგრძნებაა. თუმცა, ამავე დროს სვამს კითხვებს იმის შესახებ, როგორი შეიძლება ყოფილიყო ბირთვი შორეულ წარსულში და როგორი შეიძლება იყოს მომავალში.
კალიფორნიის უნივერსიტეტის დედამიწის მეცნიერი ბრიუს ბაფეტი, რომელიც ამ კვლევაში ჩართული არ ყოფილა, ფიქრობს, რომ ასეთი მოდელები შეიძლება დაგვეხმაროს პასუხი გავცეთ კითხვას, როგორ შეიძლება წარმოქმნილიყო დედამიწა და მისი მსგავსი სხვა კლდოვანი სხეულები.
დრო გვიჩვენებს, მართებულია თუ არა ჩვენი პლანეტის ბირთვის რკინის თოვლის მოდელი. ეს კი მხოლოდ აკადემიური ინტერესის საგანი როდია; ჯერ ბევრი არაფერი ვიცით არც იმის შესახებ, როგორ წარმოქმნის დედამიწის წიაღი ჩვენი პლანეტის მაგნიტურ ველს, კვებავს ვულკანებს და წარმოქმნის მიწისძვრებს.
პლანეტის ასეთ სიღრმეში ალბათ ვერც ვერასოდეს ჩავალთ, მაგრამ თუ დაკვირვებით მოვუსმენთ იქიდან მომავალ ხმებს, შეიძლება გავიგონოთ ჩვენი პლანეტის ბირთვის მოგუდული ხმები, რომელსაც ის ნელი დაბერების კვალდაკვალ მტვრის შეგროვებისას გამოსცემს.
კვლევა Journal of Geophysical Research: Solid Earth-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.utexas.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
