کشف لایه ماگمایی جدید در ساختار زمین

تحقیقات جدید نشان می دهند لایه ای از ماگمای داغ از زمان شکل گیری زمین تا به حال در عمق دو هزار و 900 کیلومتری از زمین محبوس شده است.

به گزارش خبرگزاری مهر، این یافته نظریه ای که بر اساس آن جبه جامد و سخت زمین روزگاری جایگاه اقیانوسی از ماگماها بوده را تایید کرده و نشان می دهد که هنوز بقایایی از این مواد مذاب مانند لایه ای مربایی میان دو لایه کیک، در بخش پایینی جبه زمین وجود دارد.
به گفته زمین شناسان دانشگاه پیر و ماری کوری، برخی از مدلها زمین جوان را سیاره ای کاملا مذاب می دانند و هنوز در پی بقایای به جا مانده از این حالت ذوب شدگی هستند. بر اساس این مدلها با گذشت زمان و جامد شدن زمین، برخی از این مواد مذاب می توانند در مرز میان جبه و هسته خارجی به دام افتاده باشند.


در مطالعات جدید محققان نشان دادند در منطقه مرزی مورد نظر و با در نظر گرفتن حرارت و فشار باور نکردنی که در این منطقه وجود دارد بر سر مواد معدنی یافته شده در جبه زمین چه آمده است.


الماسها آیینه تمام نمای اعماق زمین
بر اساس شدت حرکت امواج لرزشی در میان زمین، دانشمندان بر این باورند هسته زمین از توپ آهنی و سختی ساخته شده که توسط پوسته ای آهنی و مذاب احاطه شده است. بالای هسته مذاب بخش پایینی لایه جامد جبه قرار گرفته و پس از آن جبه بیرونی و در نهایت پوسته بر روی هم چیده شده اند.
لایه مذاب اطراف هسته در عمقی برابر دو هزار و 900 کیلومتری در مجاورت جبه پایینی قرار می گیرد و حرارت در این قلمرو مرزی هسته، جبه در حدود 6 هزار و 740 درجه فارنهایت، و فشار در حدود 140 گیگا پاسکال، فشاری 1.4 میلیون برابر فشار معمولی هوا در ارتفاعی برابر سطح دریا، تخمین زده شده است.
بدون وجود شیوه ای برای نمونه برداری مستقیم از چنین عمقی از زمین هیچکس به طور قاطع قادر نخواهد بود مایع بودن مرز میان جبه پایینی و هسته را تایید کند. اما دانشمندانی که از گذشته های دور به ثبت سرعت حرکت امواج لرزشی در نزدیکی هسته-جبه مشغول بوده اند اطلاعاتی را مبنی بر مذاب بودن این منطقه از زمین ارائه کرده اند.
محققان فرانسوی به منظور شبیه سازی این محیط زیرزمینی نمونه هایی از مواد یافت شده در جبه از قبیل اکسید منیزیم، آهن و سیلیکون را درون سلول سندانی الماس یا dac، محفظه های کوچکی که در آنها نمونه های میکروسکوپی در میان دو الماس خرد می شوند، قرار دادند.
این عملیات خرد شدن حرارت نمونه ها را به بالای 8 هزار و 540 درجه فارنهایت می رساند و فشار را تا 140 گیگاپاسکال بالا می برد. محققان با استفاده از تکنیکی به نام تجزیه پرتو ایکس ساختار اتمی مواد معدنی مورد آزمایش را تحت تابش نور قرار دادند و روند تغییر حالت مایع به جامد را در آنها مشاهده کردند.
نتایج نشان داد مواد معدنی جبه در حرارتی برابر 7 هزار و 100 درجه فارنهایت، حرارتی در حدود حرارت تخمینی مرز میان جبه-هسته، آغاز به ذوب شدن می کنند.
دانشمندان با توجه به این نتیجه به منظور اخطار برای استفاده نکردن از عبارت اقیانوس ماگمایی در رابطه با لایه مذاب اعماق زمین اعلام کردند باید توجه داشت که جبه لایه ای از سنگهای جامد است و تنها احتمال دارد بخشهای پایینی آن مایع یا نیمه مایع باشند. به گفته آنها نمونه های مذاب به دست آمده در آزمایشها می توانند نشانه های شیمایی را در خود داشته باشند تا دانشمندان با استفاده از این نشانه ها روند سرد شدن مواد مذاب زمین و لایه بندی آنها را طی گذشت زمان بهتر درک کنند.
بر اساس گزارش نشنال جئوگرافیک، همچنین این یافته می تواند در مطالعاتی که در زمینه آتشفشانها صورت می گیرد، شاخه های جدیدی را به وجود آورد که دیدگاه دانشمندان را نسبت به منشا ماگماهای خارج شده از آتشفشانها تغییر دهد.