هناك عالم سري مخفي في قلب الأرض

بعيدًا أسفل القشرة التي نسير عليها، وأعمق من الوشاح الذي يموج بالصخور المنصهرة، يقع لب الأرض وهو مكان ذو ضغط لا يمكن تصوره وحرارة حارقة وغموض عنصري. لعقود من الزمن، اعتقد العلماء أن اللب الداخلي عبارة عن كرة صلبة من الحديد والنيكل، محاطة بلب خارجي سائل يغذي المجال المغناطيسي للأرض. لكن تشير الأبحاث الجديدة إلى أن هذه الصورة مبسطة للغاية. فقد لا يكون اللب الداخلي مادة صلبة موحدة على الإطلاق. بل بدلاً من ذلك، يبدو أنه يحتوي على عالم خفي - منطقة ذات كثافات وملمس وحتى مراحل متفاوتة من المادة. فقد تكون بعض المناطق صلبة ومبلورة، بينما تكون مناطق أخرى طرية أو شبه سائلة، متحدية الافتراض القديم بوجود كرة صلبة تمامًا. لم يظهر هذا الكشف من الملاحظة المباشرة إذ لا يمكن لأي مسبار أن يتحمل درجات حرارة 5000 درجة مئوية وضغوط السحق في اللب - ولكن من الموجات الزلزالية. كما هو الحال في التصوير المقطعي المحوسب للكواكب، تُرسل الزلازل اهتزازات عبر الأرض، ومن خلال دراسة كيفية انحناء هذه الموجات وارتدادها وتباطؤها، يمكن للعلماء استنتاج خصائص المواد التي تمر عبرها.و ما وجدوه مذهل: قد تحتوي النواة الداخلية على طبقات داخل طبقات، لكل منها بنيتها وتاريخها الخاص، مما يُشير إلى أحداث تبريد قديمة وعمليات ديناميكية لا تزال تتكشف تحت أقدامنا.

صورة بواسطة CharlesC على wikipedia

اللب الداخلي داخل النواة الداخلية

من أكثر الاكتشافات إثارة للاهتمام في السنوات الأخيرة هو احتمال احتواء النواة الداخلية للأرض نفسها على منطقة أصغر ومتميزة - "لب داخل النواة". وقد طُرح هذا الاقتراح من قِبل علماء جيوفيزيائيين حللوا عقودًا من البيانات الزلزالية ولاحظوا تغيرات طفيفة في كيفية انتقال الموجات عبر أجزاء مختلفة من النواة الداخلية. وتشير هذه الاختلافات إلى أن المنطقة الأعمق قد يكون لها محاذاة بلورية مختلفة أو حتى طور حديد مختلف عن المادة المحيطة بها. بمعنى آخر، قد لا تكون النواة الداخلية بنية متجانسة واحدة، بل كيانًا متعدد الطبقات له حدوده الداخلية الخاصة. قد يكون هذا العالم الخفي نتيجةً لفترات تبريد متعددة في تاريخ الأرض، تركت كلٌّ منها أثرًا في بنية الحديد. يعتقد بعض الباحثين أن الانتقال بين هذه الطبقات قد يعكس تحولًا في السلوك المغناطيسي للكوكب أو تغيرًا في كيفية انتقال الحرارة من النواة إلى الوشاح. وتُعد تداعيات ذلك عميقة. فإذا كانت النواة الداخلية تتألف من مناطق مميزة، فقد يعني ذلك أن المجال المغناطيسي للأرض - الذي يحمينا من الإشعاع الشمسي ويرشد الحيوانات المهاجرة - يتأثر بآليات أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا. كما يثير هذا تساؤلات حول تكوين الكوكب: هل تبلورت النواة الداخلية دفعةً واحدة، أم أنها نمت على مراحل، تشكلت كل منها بفعل ظروف وأحداث مختلفة؟

صورة بواسطة NASA/Apollo 17 crew على wikipedia

أسرار الزلازل وحدود الرصد

على الرغم من هذه الاكتشافات، لا تزال منطقة اللب الداخلي من أقل مناطق كوكبنا فهمًا. والسبب بسيط: لا يمكننا الوصول إليها. يبلغ أعمق ما حفره البشر على الإطلاق حوالي 12 كيلومترًا - وهو مجرد خدش صغير على نصف قطر الأرض البالغ 6371 كيلومترًا. تبدأ منطقة اللب الداخلي على عمق 5100 كيلومتر تقريبًا، حيث يصل الضغط إلى 3.5 مليون ضعف مستويات الغلاف الجوي، وتنافس درجات الحرارة سطح الشمس. لدراسة هذا المجال، يعتمد العلماء على أساليب غير مباشرة، أبرزها التصوير المقطعي الزلزالي. عندما تحدث الزلازل، فإنها تولد موجات تنتقل عبر الأرض. ومن خلال وضع أجهزة استشعار حول العالم وتحليل سلوك هذه الموجات، يمكن للباحثين بناء نماذج لباطن الكوكب. لكن هذه النماذج محدودة بالدقة والافتراضات وتوافر البيانات. ولهذا السبب، تُحدث التقنيات الحسابية الجديدة - بما في ذلك خوارزميات التعلم الآلي التي تغربل عقودًا من السجلات الزلزالية - ثورة في فهمنا. تُمكّن هذه الطرق العلماء من اكتشاف الأنماط والشذوذات التي أُغفلت سابقًا، كاشفةً عن البصمات الدقيقة للهياكل الخفية. فعلى سبيل المثال، وجدت دراسات حديثة أن موجات القص - التي يُفترض أن تمر عبر نواة صلبة - قد انحرفت أو تباطأت في مناطق معينة، مما يُشير إلى وجود جيوب من مادة شبه سائلة أو "طرية".و هذا يُشكك في فكرة وجود نواة داخلية صلبة بشكل موحد، ويفتح الباب أمام نظريات جديدة حول تركيبها وسلوكها.

صورة بواسطة Dake على wikipedia

قلب حيّ تحت أقدامنا

إن فكرة وجود عالم سريّ مخفيّ في نواة الأرض ليست مجرد فضول علميّ، بل هي تذكير بأن كوكبنا حيّ، ديناميكيّ، ولا يزال مليئًا بالمفاجآت. فاللب الداخلي ليس بقايا ثابتة من تكوين الأرض؛ إنه نظام حيّ مستمرّ في التطور. تؤثر حركاته على المجال المغناطيسي، الذي بدوره يؤثر على كل شيء من الملاحة عبر الأقمار الصناعية إلى أنماط المناخ. ويحمل تركيبه أدلة على التاريخ الحراري للكوكب، مما يُساعدنا على فهم كيفية تبريد الأرض على مدى مليارات السنين. وأسرارها تتحدى افتراضاتنا، مما يدفع العلم إلى تطوير أدوات ونماذج وطرق تفكير جديدة. حتى أن بعض الباحثين يتكهنون بأن سلوك اللب الداخلي قد يكون مرتبطًا بدورات طويلة الأمد في المجال المغناطيسي للأرض، بما في ذلك الانعكاسات التي يحدث فيها انقلاب القطبين الشمالي والجنوبي. وقد حدثت هذه الأحداث مرات عديدة في تاريخ الكوكب، وقد تتأثر بتغيرات في أعماق اللب. وبينما نعمل على تحسين تقنياتنا الزلزالية وتطوير محاكاة أكثر تطورًا، قد نكشف يومًا ما القصة الكاملة لهذا العالم الخفي. وحتى ذلك الحين، يظل اللب حدا ليس في الفضاء، بل في العمق. إنه مكان يتدفق فيه الحديد كالماء، وترقص فيه الذرات تحت الضغط، وحيث تكمن أسرار ماضي الأرض ومستقبلها في انتظار من يكتشفها.

أكثر المقالات

toTop