ליבת כדור הארץ זכתה לשם מאגר הפחמן הגדול ביותר על פני כדור הארץ

ליבת כדור הארץ זכתה לשם מאגר הפחמן הגדול ביותר על פני כדור הארץ
ליבת כדור הארץ זכתה לשם מאגר הפחמן הגדול ביותר על פני כדור הארץ
Anonim

לאחר שבחנו כיצד גלים סיסמיים נעים דרך ליבת כדור הארץ, הגיאולוגים הגיעו למסקנה כי הוא צריך להכיל כ-0.3-2% פחמן. זה הופך את הליבה למאגר הפחמן הגדול ביותר על פני כדור הארץ, אומרים מדענים. המחקר פורסם בכתב העת המדעי Communications Earth & Environment.

"אנו יודעים שגרעין כדור הארץ מורכב ברובו מברזל, אך צפיפותו של האחרון גבוהה במידה ניכרת מזו של הליבה. זה מצביע על חלק ניכר של יסודות אור, שאחד מהם עשוי להיות פחמן. גילינו כיצד עתודותיו יכולות להיות גדולות ", - אמר אחד ממחברי המחקר, פרופסור חבר במכון מדינת פלורידה, מינאך מוכרג'י.

ליבת כדור הארץ מורכבת משתי שכבות: ליבת מתכת מוצקה ושכבה נוזלית שמסביב של ברזל מותך וניקל. הנוזל הזה נע כל הזמן, בדיוק כמו שמים מסתובבים בקומקום רותח. התוצאה היא שדה מגנטי המגן על כדור הארץ מפני קרניים קוסמיות, התלקחויות שמש ותופעות קוסמיות מסוכנות אחרות.

גיאולוגים התעניינו זה מכבר כיצד מתרחשת תנועה זו, ואילו תהליכים בתוך הליבה מביאים להתהפכות תקופתית של הקטבים המגנטיים של כדור הארץ, כמו גם להיחלשות וחיזוק של השדה המגנטי. כדי לענות על שאלה זו, חשוב ביותר לדעת את ההרכב המדויק של הגרעין הנוזלי והמוצק, שכן הימצאותם של זיהומים קטנים של אלמנטים אחרים יכולה לשנות באופן משמעותי את אופי תנועת הזרימות בליבה.

מוהרג'י ועמיתיו גילו כי חלק ניכר מהזיהומים הללו הם פחמן, אשר, ככל הנראה, נכנס לשכבות התחתונות של פני כדור הארץ ברגעים הראשונים בחיי מערכת השמש. מדענים הגיעו למסקנה זו כאשר יצרו מודל מחשב של ליבת כדור הארץ ומעטפתו, המסוגל לשחזר את המראה של המקורות העמוקים ביותר של גלים סייסמיים.

התצפיות הראשונות בתנודות כאלה, שבוצעו עוד בתחילת שנות התשעים, הצביעו על כך שהליבה הנוזלית של כדור הארץ מורכבת מכ -3% מזיהומים שונים. הרכבם נותר בגדר תעלומה למדענים, שכן אף מועמד פוטנציאלי לתפקיד זה, כולל חמצן, גופרית, סיליקון ופחמן, לא יכול להסביר את כל המוזרויות בהתנהגותם של מקורות עמוקים של גלים סייסמיים.

לראשונה הצליחו הגיאולוגים האמריקאים לפתור את הסתירות הללו. הדבר התאפשר בשל העובדה שהם חישבו בפירוט כיצד התנהגות הפחמן בברזל מתנהגת בטווח רחב של לחצים וטמפרטורות. נתונים דומים התקבלו על ידי Mukherjee וחבריו לחנקן, סיליקון, חמצן, גופרית ומימן.

על סמך חישובים אלה, החוקרים יצרו מערך דגמי מחשב של פנים כדור הארץ, שתיארו בפירוט את אופי זרימת החומר בתוך הליבה הנוזלית. בעזרתם חישבו הגיאולוגים כיצד גלים סיסמיים עמוקים יתנהלו עמם, והשוו את תוצאות החישובים הללו עם תצפיות אמיתיות.

התברר כי כל התכונות שלהם שוכפלו על ידי אותם דגמים של החלק הנוזלי של ליבת כדור הארץ, שכללו עתודות פחמן גדולות מאוד, כ-0.3-2% ממסתו הכוללת, וכן כמויות משמעותיות של חמצן. המשמעות היא שכמעט 95% ממסת הפחמן של כדור הארץ מרוכזים במרכז כדור הארץ, מה שהופך את הליבה למאגר הגדול ביותר של יסוד זה על הפלנטה שלנו.

כיצד הגיעו לשם כמויות כה גדולות של פחמן, גיאולוגים אינם יכולים עדיין לומר. הם מניחים שפחמן נמצא במרכז כדור הארץ מאז השלבים הראשונים להיווצרותו. אם זה נכון, מדענים יצטרכו לחשוב מחדש על הרעיונות הנוכחיים לגבי אופן התנהגות הפחמן במהלך היווצרות כדור הארץ, סיכמו מוהרג'י ועמיתיו.

מוּמלָץ: