لایه مرموز درون زمین ممکن است از سیاره دیگری آمده باشد

در اعماق سیاره ما یک لایه اسرارآمیز و ناهمگون به نام لایه D قرار دارد. این منطقه که در عمق حیرت‌آور ۳۰۰۰ کیلومتری زیر سطح زمین است، درست بالای مرزی قرار دارد که هسته بیرونی مذاب زمین را از گوشته جامد آن جدا می‌کند. برخلاف یک کره کامل، ضخامت لایه D به شدت در سرتاسر کره زمین متفاوت است، به طوری که برخی از مناطق به طور کامل فاقد این لایه هستند. این تغییرات چشمگیر مدتهاست که ژئوفیزیکدانان را متحیر کرده است، آن‌ها لایه D را ناهمگن توصیف می‌کنند که به معنای غیر یکنواخت بودن ترکیب آن است. با این حال، یک مطالعه جدید ممکن است سرانجام این معمای قدیمی را حل کند که بیان می‌کند لایه D می‌تواند بقایای سیاره دیگری باشد که در روز‌های اولیه خود، میلیارد‌ها سال پیش، با زمین برخورد کرده است.

کد خبر: ۷۸۸۰۵۷

تاریخ: ۱۱ خرداد ۱۴۰۳ - ۱۵:۵۱

از سطح تا هسته درونی، زمین دارای چندین لایه است که همچنان برای علم به صورت یک راز باقی مانده‌است. اکنون، مشخص شده است که یکی از این لایه‌ها ممکن است از موادی از یک سیاره کاملا متفاوت تشکیل شده باشد.

در اعماق سیاره ما یک لایه اسرارآمیز و ناهمگون به نام لایه D قرار دارد. این منطقه که در عمق حیرت‌آور ۳۰۰۰ کیلومتری زیر سطح زمین است، درست بالای مرزی قرار دارد که هسته بیرونی مذاب زمین را از گوشته جامد آن جدا می‌کند. برخلاف یک کره کامل، ضخامت لایه D به شدت در سرتاسر کره زمین متفاوت است، به طوری که برخی از مناطق به طور کامل فاقد این لایه هستند.

به گزارش اس‌اف، این تغییرات چشمگیر مدتهاست که ژئوفیزیکدانان را متحیر کرده است، آنها لایه D را ناهمگن توصیف می‌کنند که به معنای غیر یکنواخت بودن ترکیب آن است. با این حال، یک مطالعه جدید ممکن است سرانجام این معمای قدیمی را حل کند که بیان می‌کند لایه D می‌تواند بقایای سیاره دیگری باشد که در روزهای اولیه خود، میلیاردها سال پیش، با زمین برخورد کرده است.

این فرضیه بیان می‌کند که یک شی به اندازه مریخ با شدت زیاد به زمین اولیه برخورد کرده است و در پی آن یک اقیانوس جهانی از سنگ مذاب یا ماگما ایجاد کرده است.

محققان بر این باورند که ترکیب منحصربه‌فرد لایه D ممکن است پسماند این ضربه عظیم باشد که به طور بالقوه سرنخ‌های ارزشمندی درباره شکل‌گیری سیاره ما دارد. یکی از جنبه‌های کلیدی نظریه آنها وجود آب قابل توجهی در این اقیانوس ماگمایی باستانی است. در حالی که منشاء این آب همچنان مورد بحث است، محققان بر روی آنچه که با شروع سرد شدن سنگ مذاب اتفاق افتاد تمرکز می‌کنند.

به گفته دکتر دنگ، محقق این مطالعه: دیدگاه غالب نشان می‌دهد که آب با سرد شدن به سمت کف اقیانوس ماگما متمرکز شده است. در مراحل پایانی، نزدیک‌ترین ماگما به هسته می‌توانست دارای حجم‌های آبی قابل مقایسه با اقیانوس‌های امروزی زمین باشد.

آیا اقیانوس پنهانی در داخل زمین وجود دارد؟

این محیط غنی از آب در کف اقیانوس ماگما شرایط فشار و دمای شدیدی را ایجاد می‌کند و واکنش‌های شیمیایی منحصربه‌فردی را بین آب و مواد معدنی ایجاد می‌کند.

محققان توضیح می‌دهند: تحقیق ما نشان می‌دهد که این اقیانوس ماگمای آب‌دار به شکل گیری فاز غنی از آهن به نام پراکسید آهن-منیزیم کمک می‌کند. این پراکسید تمایل بیشتری به ترکیب با آهن در مقایسه با سایر اجزای اصلی مورد انتظار در گوشته پایینی دارد.

براساس محاسبات، میل ترکیبی آن با آهن می‌تواند منجر به تجمع پراکسید غالبا دارای آهن در لایه‌هایی با ضخامت چند تا ده‌ها کیلومتر شود.

وجود چنین فاز پراکسید غنی از آهن، ترکیب معدنی لایه D را تغییر می‌دهد و با درک فعلی ما متفاوت است. بر اساس مدل جدید ارائه شده، مواد معدنی در لایه D تحت سلطه مجموعه‌ای از سیلیکات‌های فقیر از آهن، پراکسید غنی از آهن و اکسید فقیر از آهن هستند. جالب توجه است که این پراکسید آهن دارای خواص منحصر به فردی است که می‌تواند برخی از ویژگی‌های ژئوفیزیکی گیج کننده لایه D را توضیح دهد. مانند مناطق با سرعت فوق العاده کم و لایه‌هایی با رسانایی الکتریکی بالا که هر دو از ویژگی‌های معروف لایه D هستند.

ناهمگونی ترکیبی

محققان می‌گویند: یافته‌های ما نشان می‌دهد که پراکسید غنی از آهن، که از آب باستانی در اقیانوس ماگما تشکیل شده است، نقش مهمی در شکل‌دهی ساختارهای ناهمگن لایه D داشته است.

محققان پیشنهاد می‌کنند که میل ترکیبی قوی پراکسید با آهن، تضاد چگالی شدیدی بین این بخش‌های غنی از آهن و مواد گوشته اطراف را ایجاد می‌کند. این اختلاف چگالی به عنوان یک عایق عمل می‌کند و از مخلوط شدن مناطق غنی از آهن با بقیه گوشته جلوگیری می‌کند.

این مدل به خوبی با نتایج مدل‌سازی عددی اخیر مطابقت دارد و نشان می‌دهد که ناهمگنی پایین‌ترین گوشته ممکن است یک ویژگی قدیمی باشد.

به عبارت دیگر، ناهمواری لایه D می‌تواند اثری ماندگار از تولد پر فراز و نشیب زمین باشد، یادگاری از شرایط سختی که در اقیانوس ماگمای باستانی وجود داشت که در اثر برخوردی غول پیکر که جهان ما را شکل داد، ایجاد شده است.

منبع: ایسنا