ما الذي يجعل اللب الداخلي للأرض صلبًا
على الرغم من ارتفاع درجة حرارة سطح الشمس ، إلا أن قلب الحديد المتبلور للأرض يظل صلبًا ، النواة الداخلية صلبة لأنها مصنوعة من مواد كثيفة جدًا أو ثقيلة – مثل الحديد والنيكل ، على الرغم من ارتفاع درجة حرارتها ، إلا أن هذه المواد لا “تذوب” بسهولة شديدة ، لذا تظل صلبة
لب الأرض
لب الأرض Core of the Earth، أو قلب الأرض أو نواة الأرض، ويبلغ قطره 1800 كم، ويتكون أساساً من الحديد، النيكل وعناصر أخرى، ولذا فهو أكثر نطاقات الأرض كثافة.
اللب الداخلي
اللب الداخلي Inner core، ويصل سمكه إلى 216 كم وعلى الأرجح أن يكون في حالة صلبة بسبب وجوده عند ضغط مرتفع وحرارة شديدة كما أنه قد يتكون من النيكل والحديد وهي مواد ثقيلة للغاية ويصل وزنها النوعي إلى أكثر من 12.
اللب الخارجي
اللب الخارجي Outer core، ويصل سمكه إلى 22270 كم، ويكون منصهراً بسبب تعادل الضغط ودرجة الحرارة فيه مما يساعد على بقائه في الحالة السائلة، ويعضد ذلك هو أن الموجات السيزمية الثانوية لا تنفذ من خلاله كما أن الموجات الأولية تنتقل بسرعة أقل.
1800 ميل تحت أقدامنا
وكأن القصة المطمورة لكوكبنا , لم تكن بالفعل قصة رديئة، تحولت مجموعة من النتائج الجديدة فقط، إلى ما يشبه قصة النهر الأسطورى الذى يجرى في منتصف الأرض Stygian.
لقد عرف علماء الجيولوجيا منذ وقت طويل أن لب الأرض، وهو بعمق 1800 كيلومترا تحت أقدامنا، وهو كثيف، كرة مكونة كيميائيا من الحديد وهى تقريبا حجم كوكب المريخ وكالغرباء المحاربون. انه مكان تتكاثر الضغوط عليها مع وزن 3.5 مليون ضغط جوى، مثل 3,5 سماء تسقط في وقت واحد على رأسك، وحيث تصل درجة الحرارة إلى 10,000 درجة فهرنهايت – ساخنة كما هى على سطح الشمس.
انه المكان الذي يصير فيه مصطلح “مدرّع ، مصفّح” غير ذى معنى , حيث أن الحديد لايتفق حتى مع نفسه , حول أى شكل سيتخذه , هل هو سائل ..هل هو صلب , إنه يلتوى أو يتخذ شكلا لولبيا مثل الحلوى السائلة.
لقد عرف الباحثون أيضا أن أن اللب الداخلى المريخى لكوكب الأرض يجعل أجزاء الخارجية في الشكل والمظهر مثل المنزل. حرارة النواة تساعد على تحريك كتلا عملاقة من الصفائح التكتونية التى تشبه لعبة تركيب الصور المقطعة أعلى بكثير من ذلك ، لبناء الجبال وخلق منخفضات في قيعان البحار. في الوقت نفسه، تدافع ، واحتكاك الحديد أساسا يولد حقل الأرض المغناطيسي، الذى يمنع الأشعة الكونية الخطيرة، ترشد التجوال الأرضى وتضيء سماء الشمال مع وشاحات من أضواء الشفق.
الآن اتضح أن النماذج الحالية من اللب ، مع كل ما تحمله من دراما شيء قد لا يكون مثيرا بما فيه الكفاية. التقارير مؤخرا في مجلة نيتشر ، قدم داريو منشيه من جامعة كوليدج في لندن وزملاؤه دليلا على أن الحديد في الطبقات الخارجية من النواة تقوم بنثر الحرارة من خلال عملية التوصيل بما يحمله ذلك من إسراف وهو يقدر بمرتين الى ثلاث مرات من معدل التقديرات السابقة.
عواقب النظرية لهذا التناقض هى بعيدة المدى. ويقول العلماء شيء آخر يجب أن يدور في أعماق الأرض لحساب الطاقة الحرارية المفقودة في حساباتهم. هى وغيرها تعطى هذه الاحتمالات:
مكونات اللب الداخلي للارض
اللب الداخلي للأرض inner core، هو أعمق منطقة داخل الأرض، ويصل سمكه إلى 216 كم، وتبعاً الدراسات السيزمية، فعلى الأرجح يكون في حالة صلبة بسبب وجوده عند ضغط مرتفع وحرارة شديدة كما أنه قد يتكون من النيكل والحديد وهي مواد ثقيلة للغاية ويصل وزنها النوعي إلى أكثر من 12.
اللب الداخلي (أو النواة الداخلية) للكرة الأرضية هو أعمق طبقة من طبقات الأرض، ويمكن الإشارة إليها على أنها لب الأرض، وهي طبقة تشير دراسات علم الزلازل على أنها صلبة ذات شكل كروي لها نصف قطر يصل إلى 1220 كيلومتر (حوالي 70% من نصف قطر القمر).
يقوم بعض الفيزيائيون بتقدير أن لب الأرض الداخلي ليس صلباً إنما عبارة بلازما لها صفات المادة الصلبة. تتكون طبقة اللب الداخلي للأرض بشكل رئيسي من الحديد والنيكل، ويقدر أن درجة الحرارة فيها مقاربة لدرجة الحرارة على سطح الشمس، وهي حوالي 5700 كلفن (5400 °س)
ضغط اللب الداخلي للارض
تتكون من أجزاء صلبة وأخرى سائلة، تُقدَّر حرارتها كحرارة الشمس تقريباً، ومن الممكن أن تكون زاخرة بالحياة. في عام 1692، اقترح ادموند هالي – مُكتشِف مُذنَّب هالي الشهير – بأن الأرض مجوفة، لقد صوّرها كقشرتين متحدتين في المركز ونواة كحجم عطارد تقريبًا يعومون في غاز مضيء تحت القشرة الخارجية التي نعيش عليها. تصوَّر هالي أيضًا أن هاتين القشرتين ربما تكونان صالحتين للحياة، وذكر جول فيرن هذه الفكرة في روايته “رحلة إلى مركز الأرض”. لقد كان هالي محقًا بالنسبة لوجود نواة بحجم كوكب على الأقل. في مركز الأرض توجد نواة غنية بالحديد عرضها أكثر من 6400 كيلومتر، وهي أكبر من عطارد في الحقيقة، وتقع على مسافة أقرب إلى أقدامنا من المسافة بين لوس أنجليس ونيويورك. الجزء الخارجي مُنصهِر، والجزء الداخلي مُكوَّن من قطعة كبيرة صلبة من المعدن الذي يدور بشكلٍ مستقلٍ عن بقية الكوكب. موجات الزلازل التي تمر من خلال اللب الداخلي تعبر باتجاه الشمال – الجنوب بسرعةٍ أكبر من عبورها باتجاه الشرق – الغرب، إحدى النظريات تفترض: بأن اللب الداخلي يحتوي على بلورات معدنية تتوافق مع قطبي الأرض؛ ولذلك تمر الموجات بسرعةٍ أكبر باتجاه الأقطاب. تُقدَّر حرارة اللب الداخلي كحرارة سطح الشمس تقريبًا، ويصل الضغط في الداخل إلى 3 ملايين ضعف الضغط على السطح. يقوم لب الأرض الصلب والسائل بتوليد المجال المغناطيسي الذي يحفظ الغلاف الجوي من اختراق الرياح الشمسية، وهي عبارة عن تيار غير مُتوقِف من الأجسام المشحونة المُنبعِثة من الشمس تصل سرعتها إلى 400 كيلومتر في الثانية. مُجسَّم مُصغر للأرض: قامت مجموعة في جامعة ويسكونسن بمحاولة صنع مُجسَّم لمجال الأرض عن طريق تسليط ضوء بلازما بحرارة 500,000 درجة على كرة صلبة من الألومنيوم بعرض 3 أمتار، ومن المفترض أن تحاكي التيارات في داخل الكرة التدفقات في اللب الخارجي. أعمق نقطة تمَّ الوصول إليها في باطن الأرض بواسطة البشر هي بئر كولا العميق (Kola Superdeep Borehole) الذي يقع بالقرب من مرمانسك في روسيا، وظهر نتيجة سباق الفضاء الداخلي في الحرب الباردة. تمَّ اكتشاف بكتيريا في تجاويف وشقوق مناجم الذهب على مسافة 3.8 كيلومتر تحت الأرض، تعيش البكتيريا على الهيدروجين والكبريتات، ومصدر الطاقة الأساسي لها ليس الشمس بل الإشعاعات. يتوقع عالِم الأحياء الدقيقة جيمس هولدن James Holden من جامعة ماساتشوستس في أمهريست بأن الكتلة الحيوية في باطن الأرض تزن ما يعادل وزن جميع الكائنات الحية على سطح الأرض. وفقًا لعلماء من ناسا يبدو أن الحياة في المريخ تتراكم بعيدًا عن الأنظار في محيط حيوي عميق وساخن مماثل للب الأرض. لا مفر من التغيير حتى في لب الأرض، اقترح علماء جيولوجيا من جامعة جون هوبكنز بعد دراسة البيانات للمغناطيسية الأرضية للصخور (paleomagnetic) أن النصفين الشرقي والغربي من لب الأرض يتبادلان الأدوار في الذوبان والنمو. ربما يكون هذا هو السبب في ميلان المحور المغناطيسي للأرض إلى جهة الشرق في هذه الفترة، بينما في فترةٍ جيولوجيةٍ سابقة كان يميل إلى الغرب. يعتقد فريق البحث في جون هوبكنز بأن المحور المغناطيسي ارتكز في النصف المتنامي، ومن الممكن أن يكون هذا تفسير للتاريخ الغريب لتقلبات المجال المغناطيسي للأرض وتبادل الأماكن للقطبين المغناطيسيين الشمالي والجنوبي. كما يمكن تفسير هذه التقلبات للمجال المغناطيسي عن طريق الفوضى في الحد الفاصل بين اللب المنصهر والوشاح الذي يغطيه. يعتقد الفيزيائي ريتشارد مولر من جامعة بيركلي بأن الأوكسجين والسيلكون والكبريت يتم ضغطهم للخارج من اللب الداخلي إلى حدود الوشاح، ومن ثم تجتمع في كثبان حارة ذائبة، وبين الحين والآخر يثور أحد الكثبان إلى الوشاح فيحدث تسريع لنقل الحرارة وتشويش للمجال المغناطيسي للأرض. تقليل، إعادة استخدام، إعادة تدوير. تتحرك الصفائح التكتونية ببطء لتسحب القشرة إلى الداخل فتنحصر حياة النباتات والحيوانات وتنتهي. ثم تعود المواد العضوية لتظهر في الحمم والغازات البركانية، بما في ذلك ثاني أكسيد الكربون الذي يمنح الدفء للغلاف الجوي. هذه الدائرة بالإضافة إلى المجال المغناطيسي الواقي المُكوَّن عن طريق اللب، هما اللذان يحفظان كوكبنا في طقس مثالي للحياة. كوكب الزهرة على سبيل المثال، تصل درجة حرارته إلى 480 درجة مئوية على مدار اليوم. لو أن الأرض لا تملك هذا اللب المضطرب لأصبح طقسنا كالزهرة.
لماذا اللب الخارجي سائل واللب الداخلي صلب
تتكون الأرض من أربع طبقات: القشرة، والدثار، واللب الخارجي، واللب الداخلي؛ فاللب الداخلي هو مركز الأرض، بينما القشرة فهي الطبقة التي نراها على السطح. وبالمقارنة مع طبقات الأرض الأخرى، فقشرة الأرض طبقة رفيعة جدًّا؛ حيث يتراوح سمكها ما بين 0-60 كيلو مترًا، وذلك بناءً على الموقع. فتكون الطبقات الرفيعة في المحيطات، وتسمى بالقشرة المحيطية؛ وتتضمن الطبقات السميكة اليابسة، وتُسمى بالقشرة القارية، وتُعد الجبال أسمك أجزائها. وتتكون القشرة من الصفائح التكتونية، والتي تتحرك باستمرار؛ حيث تصطدم ببعضها أو تبتعد عن بعضها. تشرح هذه الحركة المستمرة أسباب حركة القارات التي تحدث على فترات طويلة من الزمن.
يقع الدثار أسفل القشرة وتشكل حوالي 84% من حجم الأرض؛ فيصل سمكها إلى 2,900 كيلو مترًا. تتكون طبقة الدثار من صخور شبه منصهرة تُسمى الصُهارة البركانية، وهي صلبة في الأعلى ولينة في الأسفل. تختلف درجة حرارة طبقة الدثار حسب موقعها؛ ففي الأعلى تكون درجة الحرارة بين 500-900 درجة مئوية، في حين تصل درجة حرارتها إلى أكثر من 4000 درجة مئوية في الأسفل بالقرب من لب الأرض.
اللب الخارجي هو ثالث طبقات الأرض، وتُعد هذه الطبقة الأقرب إلى مركز الأرض وحرارتها مرتفعة جدًّا؛ حيث تتراوح درجة حرارتها ما بين 4030-5730 درجة مئوية. تتكون طبقة اللب الخارجي من الحديد والنيكل، ويصل سمكها إلى حوالي 2,300 كيلومترًا. واللب الخارجي طبقة سائلة، وذلك لعدم تعرضها إلى ما يكفي من الضغط العالي حتى تتحول إلى صخور صلبة. من الجدير بالذكر أن اللب الخارجي مسئول عن خلق المجال المغناطيسي للأرض؛ فالحديد الموجود في هذه الطبقة يعمل بمثابة موصل جيد للطاقة، وحركة هذا السائل ودوران الكرة الأرضية يوفران كمية جيدة من الطاقة.
الطبقة الرابعة والأخيرة للكرة الأرضية هي طبقة اللب الداخلي، والتي تشبه طبقة اللب الخارجي؛ حيث تتكون من الحديد والنيكل، ومع ذلك، يوجد ما يكفي من الضغط العالي لتحويل السائل إلى مواد صلبة. واللب الداخلي أكثر طبقات الأرض حرارة؛ حيث تصل درجة الحرارة إلى 5500 درجة مئوية، ويمكن القول أنها تشبه سطح الشمس من حيث الحرارة. بشكل عام، عندما يتعلق الأمر بطبقات الأرض، تزيد الكثافة في مركز الأرض – اللب الداخلي – حيث تتواجد العناصر الأثقل.
اللب الخارجي للارض يكون في حالة
اللب الخارجي (أو النواة الخارجية) للكرة الأرضية هي طبقة سائلة تتكون بشكل رئيسي من الحديد والنيكل وتحيط باللب الداخلي الصلب للأرض وتقع تحت الدثار.
تعد طبقة اللب الخارجي الطبقة المسؤولة عن خاصية المغناطيسية الأرضية.
الخصائص
تبلغ سماكة اللب الخارجي حوالي 2300 كم وسطياً، وهي تبدأ من عمق حوالي 2900 كم تحت سطح الأرض، إلى أن تلتقي مع المنطقة الانتقالية مع اللب الداخلي، وذلك في عمق يبلغ 5150 كم تقريباً.
تتراوح درجات الحرارة في اللب الخارجي للأرض من حوالي 4300 كلفن (4030 °س) في المناطق الخارجية إلى حوالي 6000 كلفن (5730 °س) بالقرب من اللب الداخلي للأرض. يؤدي هذا الارتفاع في درجات الحرارة إلى ازدياد اللزوجة، بالتالي تحدث عملية انتقال للحرارة بشكل مضطرب.
تؤثر التيارات الدوامية في سائل مصهور الحديد والنيكل المكون للب الخارجي على الحقل المغناطيسي للأرض، ويقدر أن متوسط قوة الحقل المغناطيسي في اللب الخارجي للأرض يصل إلى 2.5 ميلي تسلا، وهي قيمة أكبر بمقدار 50 مرة من قيمتها على سطح الأرض.
درجة حرارة اللب الداخلي
لا نستطيع الوصول إلى مركز الأرض ، لكن ذلك لم يمنع الإنسان من معرفة ما يوجد هناك. استطاع الإنسان على مر العصور أن يصل إلى العديد من الأماكن، مثل البحار والسماء ثم إلى الفضاء وسطح القمر، بل اخترق الخلايا فوصل إلى قلب نواتها (اللب) وتعرف على الزلازل وسبب حدوثها، رغم ذلك، لم يصل إلى مركز الأرض، ولم يقترب من ذلك حتى. تقع نواة الأرض على عمق 6000 كم، ويقع الغلاف الخارجي لها على عمق 3000 كم.
أعمق نقطة استطاع البشر بلوغها هي «بئر كولا» في روسيا، وعمقها 12.3 كم فقط! تحدث معظم العمليات الطبيعية المعروفة على مقربة من سطح الأرض؛ كالحمم البركانية التي تنصهر عند عمق بضعة كيلومترات أو الألماس الذي يحتاج ضغطًا مرتفعًا وحرارةً عاليةً، ومع ذلك فإنه يتكون عند عمق أقل من 500 كم.
– كيف درسنا واكتشفنا لب الأرض؟
يقول الباحث سايمون ريدفيرن: «إن أفضل طريقة للبدء، هي بمعرفة كتلة الأرض». يمكننا تقدير كتلة الأرض بملاحظة تأثير الجاذبية الأرضية على الأجسام الموجودة على سطح الأرض؛ من هنا وُجِد أن كتلة الأرض تساوي 5,9722 × 10 للأس 24، أي ما يقارب 6000 تريليون طن.
وُجد أن كثافة المواد على سطح الأرض أقل بكثير من متوسط كثافة الأرض كلها، ما يشير إلى وجود شيء كثافته أكبر يعطي للأرض هذا الوزن الهائل. الخطوة الثانية هي أن نسأل عن ماهية المواد الثقيلة التي تشكل لب الأرض.
يُعتقد أن الحديد يشكل نحو 80% من لب الأرض، يعطي هذا الحديد الأرض كتلتها الهائلة. ولعل أكبر دليل على ذلك، هو كمية الحديد الموجودة في الكون من حولنا.
يُعتقد أن وجود الحديد على سطح الأرض أقل مما نتوقع، نظرًا لتلك الكمية الهائلة من الحديد. يرجع ذلك إلى أن كميةً كبيرةً من الحديد شقت طريقها نحو لب الأرض عند تشكلها.
يُعد الحديد معدنًا كثيفًا نسبيًا تحت الظروف الطبيعية من الضغط والحرارة. تصبح كثافته أعلى بكثير تحت الضغط العالي والحرارة المرتفعة في لب الأرض؛ لذا فإن اللب الحديدي يعطي الأرض هذه الكتلة الهائلة.
إذًا، انتقل الحديد نحو لب الأرض؛ فكيف حدث هذا؟
تشكل السيليكات معظم الصخور الأرضية، يمر الحديد المنصهر من خلالها بصعوبة. لكن تغير خصائص الحديد مع السيليكات بفعل الضغط العالي، جعل عملية انتقال الحديد المنصهر عبر السيليكات أكثر سهولةً، وهو ما توصلت إليه ويندي ماو وزملاؤها من جامعة ستانفورد حين قاموا بتطبيق ضغط عالٍ جدًا على الحديد المنصهر والسيليكات مستخدمين الألماس؛ فمر الحديد من خلال السيليكات. قادنا هذا إلى أن الضغط العالي الموجود في لب الأرض هو ما سهل عملية انتقال الحديد المنصهر من خلال السيليكات إلى لب الأرض.
كيف عرف العلماء أن لب الأرض يبدأ عند 3000 كم تحت سطح الأرض؟
ساعد علم الزلازل في كشف هذه الحقيقة. نحن نعلم أن مراكز رصد الزلازل في العالم تسجل وصول الاهتزازات عند حدوث زلزال ما. في عام 1960، وقع زلزال تشيلي والذي نتج عنه العديد من المعطيات والبيانات، كان قويًا لدرجة أن جميع مراكز رصد الزلازل في الأرض سجلت وصول هزات منه.
إن المسار الذي تسلكه تلك الهزات يؤدي إلى مرورها بالعديد من أجزاء الأرض، يؤثر هذا على الطريقة التي تبدو بها الهزة عند وصولها إلى الطرف الثاني من مسارها. اكتُشف حديثًا في علم الزلازل أن هناك موجات تُفقد خلال تعقب مسارها، أُطلق عليها اسم «موجات-S».
تنشأ هذه الموجات في جانب واحد من الأرض ولا تظهر -كما هو متوقع- في الجانب الآخر. قادنا هذا إلى حقيقة أن الصخور تنصهر وتصبح سائلةً عند عمق 3000 كم، وكان السبب واضحًا، إذ تحتاج جميع الاهتزازات إلى وسط صلب تنتقل عبره، وحين فقدنا «موجات-S» عرفنا أنها مرت عبر شيء منصهر في اللب ولم تتمكن من عبوره.
وحين رُسم مخططًا لمسار «موجات-S»، اكتُشف أن الصخور تصبح سائلةً عند عمق 3000 كم. للوهلة الأولى، سيوحي هذا الاكتشاف إلينا بأن لب الأرض منصهر بالكامل، لكن وجدنا مفاجأةً أخرى بجعبة علم الزلازل. لاحظ العالم الدنماركي إنج ليمان في عام 1930 وجود نوع آخر من الموجات يُدعى «موجات-P» تمر عبر لب الأرض، وبشكل غير متوقع، يمكن الكشف عنها في الجانب الآخر من الأرض. وبسبب رحلتها الناجحة في المرور من اللب خرجنا بالنتائج التالية:
يتكون اللب من طبقتين:
1- اللب الداخلي: الذي يبدأ عند عمق 5000 كم، وهو صلب.
2- اللب الخارجي: الموجود فوق اللب الداخلي، وهو منصهر.
أُكدت فكرة إنج ليمان عام 1970 باستخدام أجهزة رصد الزلزال الأكثر دقةً وحساسيةً، والتي أكدت مرور «موجات-P» عبر اللب.
يدين علم الزلازل بالكثير من نجاحاته إلى تطور الأسلحة النووية. تؤدي الانفجارات النووية إلى خلق موجات في الأرض، لذا تجسست الدول على اختبارات الأسلحة النووية في الدول الأخرى مستفيدةً من علم الزلازل.
كان لهذا أهمية كبيرة في الحرب الباردة، فتلقى علماء الزلازل اهتمامًا وتشجيعًا خاصًا. تعرفت البلدان المتنافسة على القدرات النووية للبلدان الأخرى مستخدمةً علم الزلزال، وفي هذه الأثناء كان العلماء يكتشفون المزيد عن لب الأرض.
عرفنا إذًا أن للب الأرض طبقةً خارجيةً منصهرةً ولبًا داخليًا صلبًا قطره 1220 كم، لكن هل يمكننا معرفة حرارة هذا اللب الداخلي؟
كيف سنفعلها إذا كنا غير قادرين على وضع جهاز الترمومتر -جهاز لقياس الحرارة- في هذا اللب؟
تقول ليدونكا فوكادلو أن الحل الوحيد لمعرفة درجة حرارة اللب الداخلي هو أن نخلق الضغط المناسب في المختبر ونجري بحثنا. ظل لب الأرض دافئًا بفضل الحرارة التي احتفظ بها من تكوين الكوكب.
أعلن فريق من الباحثين الفرنسيين عن أفضل تقدير لدرجة حرارة الأرض عام 2013 عن طريق تعريض الحديد النقي لضغط قيمته أعلى قليلًا من نصف الضغط الموجود في الأرض، واستنتجوا أن درجة انصهار الحديد النقي هي 6230 درجةً مئويةً.
لكن بما أن لب الأرض مشوب -لا يحتوي على الحديد النقي فقط- فإن هذا سيؤدي إلى انخفاض درجة حرارة النواة إلى 6000 درجة مئوية. بالإضافة إلى الحرارة التي احتفظ بها لب الأرض أثناء تكوينه، فإنه يكتسب حرارةً إضافيةً من تحلل المواد المشعة ومن تغير كثافة المواد الموجودة فيه.
لكنه يبرد بمقدار 100 درجة مئوية كل مليار عام. تأتي أهمية معرفة درجة حرارة اللب من كونها تؤثر على سرعة انتشار الموجات في داخل اللب. وجد الباحثون شيئًا غريبًا ومهمًا، وهو أن «موجات-P» تنتقل عبر اللب الداخلي بشكل أبطأ مما لو كان اللب حديدًا نقيًا فقط.
تقول فوكادلو: «إن سرعة الموجات التي قيست في الزلازل وغيرها كانت -وبشكل واضح- أقل من سرعة أي شيء قيس في التجارب، ولم يُعرف السبب إلى الآن».
دفعنا هذا للتفكير في وجود مواد أخرى في اللب مثل «النيكل»، لكن قدر العلماء سرعة الموجات في حال انتقالها عبر سبيكة من الحديد والنيكل؛ ولم تطابق النتائج القراءات المسجلة من الأرض.
ولهذا تستمر فوكادلو وزملاؤها في البحث عن وجود عناصر أخرى، كالكبريت والسيليكون. تحاول فوكادلو أن تحاكي مواد اللب الداخلي على الحاسوب في محاولة منها لإيجاد مزيج يجمع بين المواد ودرجة الحرارة والضغط، إذ يمكن لهذا المزيج ثلاثي العناصر أن يبطئ الموجات الزلزالية بشكل مناسب وموافق لما قيس سابقًا من الأرض.
وأضافت أن السر ربما يكمن في حقيقة أن اللب الداخلي صلب، لكنه على مقربة شديدة من درجة الانصهار، بالتالي تتغير الخصائص الدقيقة للمواد عما هي عليه في الحالة الصلبة الطبيعية البعيدة عن درجات الحرارة العالية. يفسر هذا سبب المرور البطيء للموجات الزلزالية.
تقول فوكالدو: «إذا كان هذا هو التأثير الحقيقي لدرجات الحرارة المرتفعة على سرعة انتقال الاهتزازات، فسنكون قادرين على الربط بين نتائج الفيزياء المعدنية ونتائج علم الزلازل، وهذا ما لم يتمكن أحد من القيام به إلى الآن».
تولد الحركة المستمرة للحديد المنصهر تيارًا كهربائيًا داخل الكوكب؛ يولد هذا التيار بدوره مجالًا مغناطيسيًا يصل إلى الفضاء، تكمن أهمية هذا المجال المغناطيسي في كونه يحمي الأرض من الإشعاع الشمسي الضار.
لولا الطبيعة المنصهرة للب الأرض لما تولد هذا الحقل المغناطيسي، وبالتالي كنا سنواجه العديد من المشاكل. نحن لم نرَ لب الأرض بأم أعيننا؛ لكن يبقى وجوده فكرةً باعثةً على الاطمئنان؛ إنه الملاك الحارس للأرض.
لماذا النواة الداخلية للارض صلبة والنواة الخارجية سائلة
تحتوي الكرة الأرضية على نواة بداخلها وتنقسم إلى نواتين، نواة خارجية تتكون من الحديد كمعدن متواجد بكثرة بها، وهي في حالة سائلة درجة حرارتها تقارب 4000 سليسيوس، ونواة داخلية تتكون هي الأخرى من الحديد والنيكل المتواجدين فيها بكثرة ودرجة حررتها تقارب 6000 سليسيوس، تنشئ هذه الحرارة انطلاقا من النشاط الإشعاعي لعناصر مشعة كاليورانيوم والثوريوم المتواجدة داخل النواتين، لاكن حالة هذه النواة صلبة رغم ارتفاع درجة حرارتها، للذكر فإن درجة انصهار الحديد تساوي 1538 سليسيوس.
سبب هذا التناقض يعود إلى الضغط الجد مرتفع الموجود في النواة الداخلية حيث يقارب 3.5 مليون بار، للمقارنة فإن الضغط على سطح الأرض يساوي تقريبا 1 بار.
وكتعريف فالضغط مقدار فيزيائي يعبر عن القوة المطبقة على مساحة جسم أو سائل ما، حيث أن للضغط هو الأخر كالحرارة القدرة على التلاعب بالحالة الفزيائية غازية، سائلة أو صلبة كانت.
سمك اللب الداخلي للارض
اللب الداخلي Inner core، ويصل سمكه إلى 216 كم وعلى الأرجح أن يكون في حالة صلبة بسبب وجوده عند ضغط مرتفع وحرارة شديدة كما أنه قد يتكون من النيكل والحديد وهي مواد ثقيلة للغاية ويصل وزنها النوعي إلى أكثر من 12.
