Yeni bir araştırma, iç çekirdeğin tekdüze olmadığını, daha ziyade farklı kimyasal bileşimlere sahip katmanlara ayrıldığını ve en derin bölgenin çok az silikon ve karbon içerdiğini ileri sürüyor.
Dünyanın 5.000 kilometreden daha derine gömülmüş, demir açısından zengin bir küre olan iç çekirdeği, önceden düşünülenden çok daha karmaşık olabilir.
Yeni bir çalışmak Nature Communications’da yayınlanan öneri, gezegenin sağlam çekirdeğinin kimyasal katmanlardan oluşurSismik dalgaların yayılma şeklini şekillendiren silikon ve karbon gibi değişen konsantrasyonlarda hafif elementler içerir.
Onlarca yıldır bilim insanları, Dünya’nın erişilemez iç kısımlarını araştırmak için depremlerin oluşturduğu sismik dalgaları kullandılar. Bu dalgalar iç çekirdeği geçerken tuhaf bir şekilde davranırlar: Hızları yayılma yönüne göre değişir. sismik anizotropi. Her ne kadar çeşitli teoriler bu etkiyi açıklamaya çalışsa da hiçbir model gözlemlenen modelleri tam olarak açıklayamamıştır.
Almanya’daki Münster Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, iç çekirdeğin baskın bileşeni olan demirin nasıl oluştuğunu inceleyerek bu gizemi çözmeye başladılar. silikon ve karbon ile karıştırıldığında davranış gösterir aşırı koşullarda. Bu elementlerin çekirdekte mevcut olduğuna ve yapısının oluşmasında temel bir rol oynayabileceğine inanılmaktadır.
İç çekirdeğin koşullarını simüle etmek için ekip, küçük demir-silikon-karbon alaşım örneklerini yoğun basınca ve 820 santigrat dereceye ulaşan sıcaklıklara maruz bıraktı. X-ışını kırınımı kullanarak, bu alaşımların içindeki kristallerin deforme olduklarında nasıl hizalandıklarını analiz ettiler. tercih edilen ağ yönelimi (LPO). Tarafından açıklandığı gibi Bilim UyarısıBu hizalanma, sismik dalgalar da dahil olmak üzere ses dalgalarının katı malzemeler boyunca nasıl yayıldığını etkiler.
Önceki çalışmalar saf demiri incelemişti ancak demirin silikon ve karbonla karışımına ilişkin veriler sınırlıydı. Yeni deneyler, bu daha hafif elementlerin eklenmesinin kristal yapısını önemli ölçüde değiştirir demirden. Saf demirle karşılaştırıldığında alaşımlar, sismik dalgaları değişen hızlarda ileten farklı kafes düzenlemeleri sergiledi; bu, Dünya’nın iç çekirdeğinin dış bölgelerinde tespit edilen anormalliklere yakından karşılık geliyor.
Bulgular, iç çekirdeğin tekdüze olmadığı, daha ziyade tabakalara ayrıldığı fikrini destekliyor. farklı kimyasal bileşimlere sahip katmanlar. Araştırmacılara göre, iç çekirdeğin en derin merkezi bölgesi nispeten az silikon ve karbon içerebilir, bu da güçlü sismik anizotropiye neden olabilir. Dışarıya doğru hareket edildiğinde bu hafif elementlerin konsantrasyonunun arttırılması anizotropiyi azaltarak katmanlı, soğan benzeri bir yapı oluşturabilir.
Bu tabakalaşma oluşmuş olabilir çekirdek kristalleştikçe katılaşma sırasında silikon ve karbonun eşit olmayan bir şekilde dağılmasıyla jeolojik zaman içinde kademeli olarak gerçekleşir. Bu tür kimyasal tabakalaşma, jeofizikçiler tarafından gözlemlenen derinliğe bağlı sismik modeller için ikna edici bir açıklama sunmaktadır.