Yer səthinin dərinliklərində yerləşən nüvə onilliklərdir alimləri çaşdıran şəkildə davranır. Yeni məlumatlar göstərir ki, Yerin bərk daxili nüvəsi əvvəl düşünüldüyündən daha yumşaq və dinamik ola bilər.

Hit.az xəbər verir ki, bu barədə “Earth” yazır.

Nəticələri “National Science Review” jurnalında dərc olunan araşdırmada Siçuan Universitetinin alimləri laboratoriya təcrübələri apararaq göstəriblər ki, ekstremal təzyiq altında karbon atomları dəmir kristal qəfəsində sərbəst hərəkət edə bilir. Bu isə materialın sərtliyini azaldır və burulma tipli seysmik dalğaların sürətini təxminən 23% aşağı salır.

“Yumşaq” daxili nüvənin sirri

Seysmoloqlar uzun müddətdir ki, daxili nüvənin bəzi seysmik dalğaları ləngitdiyini müşahidə edirlər. İndi isə çinli alimlər bu “yumşaqlığa” izah tapmağa çalışıblar.

Nəşrdə qeyd olunur ki, kifayət qədər yüksək temperatur və təzyiq şəraitində bəzi kristallar superion halına keçir. Bu halda yüngül atomlar bərk maddə daxilində sərbəst hərəkət edir, daha ağır atomlardan ibarət karkas isə nizamlı mövqelərini qoruyur. Hərəkətli atomlar yerində qalmır, qəfəsin boşluqları arasında miqrasiya edir.

Materialşünaslar bu cür keçirici halları bərk cisimli batareyalarda öyrəniblər; burada hərəkətli ionlar kristal karkas boyunca elektrik yükünü daşıyır. Dəmir tərkibli ərintidə oxşar halın aşkar edilməsi mühüm əhəmiyyət daşıyır, çünki bu, nüvənin eyni zamanda həm bərk, həm də yumşaq ola bilməsini izah edir.

Alimlərin sözlərinə görə, zəlzələlər nüvəyə sərtliyi yoxlayan kəsici, burulma dalğaları göndərir və Yerin daxili nüvəsi bu dalğaları kəskin şəkildə ləngidir. Dalğaların sürəti saniyədə təxminən 3,5 kilometr təşkil edir ki, bu da əksər bərk dəmir materiallar üçün gözləniləndən xeyli aşağıdır.

Laboratoriya təcrübələri

Nəşrdə vurğulanır ki, alimlər laboratoriya sınaqlarında dəmir və karbon nümunələri üzərində zərbə ilə sıxılma tətbiq ediblər. İkimərhələli qaz-top mexanizmi mərmiləri saniyədə 6,9 kilometr sürətə qədər sürətləndirib və 140 giqapaskal təzyiq yaradıb. Temperatur təxminən 2315 dərəcə Selsiyə çatıb, sensorlar isə zərbə almış ərinti daxilində səsin yayılma sürətini ölçüb.

Bundan əlavə, tədqiqatçılar pik şəraitdə karbon atomlarının bərk dəmir strukturu daxilində sürətlə hərəkət etdiyini müşahidə ediblər. Bu zaman material kəsilmə möhkəmliyinin böyük hissəsini itirib.

“Təcrübə yolu ilə ilk dəfə göstərdik ki, daxili nüvə şəraitində dəmir–karbon ərintisi nəzərəçarpacaq dərəcədə aşağı kəsici dalğa sürəti nümayiş etdirir”, deyə tədqiqatın müəllifi, professor Yuçzün Çjan bildirib.

Nüvənin anizotropiyası və geodinamo

Nəşrdə xatırladılır ki, Yerin daxili nüvəsi əsasən dəmirdən ibarətdir, lakin onun sıxlığının 3–5% daha aşağı olması daha yüngül komponentlərin mövcudluğuna işarə edir. Bu səbəbdən alimlər kütləsinə görə 1,5% karbon tərkibli dəmiri yoxlayıblar; karbon burada kiçik atomların boşluqları tutduğu interstisial bərk məhlul formasında əlavə edilib.

Daxili nüvə ilə bağlı bəzi ölçmələr seysmik anizotropiyanı – dalğaların yayılma istiqamətindən asılı olaraq sürətin dəyişməsini – göstərir ki, bu da materialın qeyri-bircinsliyinə dəlalət edir. Modelləşdirmə karbon atomlarının dəmir qatları arasında müəyyən yolları “üstün tutduğunu” göstərib və bu, istiqamətli fərqlərin yaranmasına töhfə verə bilər.

Nüvənin böyüməsi zamanı hətta cüzi uyğunlaşma belə dalğaların bəzi istiqamətlərdə daha sürətli, digərlərində isə daha yavaş yayılmasına səbəb ola bilər.

Nəşrdə bildirilir ki, Yerin maqnit sahəsi maye xarici nüvədə yaranan geodinamo ilə əlaqəlidir. Nüvənin soyuması istilik ayrılmasına və yüngül elementlərin bərk dəmirdən sıxışdırılıb çıxmasına gətirib çıxarır ki, bu da konveksiyanı gücləndirir.

“Termal və tərkib konveksiyasına əlavə olaraq, yüngül elementlərin mayeyə bənzər hərəkəti Yerin maqnit "mühərriki"nin fəaliyyətinə töhfə verə bilər”, deyə Siçuan Universitetinin geofiziki doktor Yuçyan Xuan qeyd edib.

Alimlərin sözlərinə görə, kompüter simulyasiyaları qarışıq – həm bərk, həm də hərəkətli – fazanın daxili nüvə ilə bağlı müşahidə məlumatlarına uyğun gələ biləcəyini göstərib. Bu proqnozu sübuta çevirmək üçün molekulyar dinamika, atomların zamanla hərəkətini modelləşdirən kompüter simulyasiyaları və yüksək təzyiq altında ölçmələr tələb olunub.

Samir