عميقاً تحت قشرة الأرض ، وراء الوشاح السميك واللب الخارجي السائل ، تقع كرة من اللب الداخلي الصلب بطول 1220 كيلومترًا (760 ميلًا).
لكن دراسة جديدة أشارت إلى أن اللب الداخلي ليس صلبًا على الإطلاق ، وبدلاً من ذلك يشكل “دولة فائقة الأيونية مع الهيدروجين والأكسجين والكربون ، مما يجعله مختلفًا عن السائل أو الصلب.
لا يمكننا حفر 6،371 كيلومترًا (3959 ميلًا) بالضبط إلى مركز الأرض للتحقق مما يحدث ، لذلك يستخدم العلماء الحفر الطبيعي للأرض – موجات زلزالية من الزلازل – فهم تكوين كوكبنا.
ومع ذلك ، حتى مع هذه القياسات ، لا يزال اللب الداخلي غامضًا بعض الشيء. في الثلاثينيات، تشير الدلائل الظرفية إلى أنها قد تكون قوية، وبعد بضعة عقود كان يُعتقد أنه من الحديد البلوري. لكن هذه الكرة شديدة الحرارة والكثيفة بشكل لا يصدق في منتصف كوكبنا ما زالت تجعلنا نخمن ما يجري هناك.
نعلم من بيانات الموجات الزلزالية أن اللب الداخلي ناعم ، مع سرعة موجة قص منخفضة ، مما يعني أنه لا يمكن أن يكون مجرد حديد صلب أو سبيكة حديد. يعتقد بعض العلماء أنه يمكن أن يكون هناك ثانية الداخلية الأساسية ، بينما يعتقد البعض الآخر أنه نظرًا للكثافة الأقل مما هو متوقع مع الحديد النقي وحده ، قد تكون هناك عناصر خفيفة كسبيكة.
لكن دراسة جديدة بقيادة Yu He of الأكاديمية الصينية للعلوم، لقد حقق الآن في المرحلة المحتملة للمادة التي قد يوجد فيها هذا المزيج من العناصر ، ووصل إلى اقتراح أن الحالة “الصلبة” للنواة قد تكون بدلاً من ذلك حالة فائقة الأيونية.
“وجدنا أن الهيدروجين والأكسجين والكربون في الحديد السداسي المضغوط يتحول إلى حالة فائقة الأيونية في ظل الظروف الأساسية الداخلية ، مما يُظهر معاملات انتشار عالية شبيهة بالسائل ،” يكتب الفريق في يومياتهم الجديدة.
“هذا يشير إلى أن اللب الداخلي قد يكون في حالة فائقة التأين وليس في حالة صلبة عادية.”
Superionic شيء آخر حالة المادة – بجانب المواد الصلبة والسائلة والغازية – ولكن مع اختلافات واضحة. في الماء الفائق الأيونية – الذي تم صنعه مؤخرًا في المختبر – تفصل درجات الحرارة والضغوط العالية للغاية كل جزيء ماء ، تاركة أيونات الأكسجين لتكوين مادة صلبة ، بينما تطفو أيونات الهيدروجين مثل السائل.
في اللب الداخلي الساخن للأرض ، استخدم الفريق محاكاة حاسوبية لكيفية انتقال الموجات الزلزالية عبر مجموعات مختلفة من العناصر ووجدوا أن سبائك الحديد مع الكربون والهيدروجين والأكسجين يمكن أن تعمل بنفس طريقة الماء الفائق الأيونية.
كانت ذرات الحديد “صلبة” في البنية الشبكية البلورية ، بينما انتشرت جزيئات الكربون والهيدروجين والأكسجين عبر الوسط ، مكونة عنصرًا شبيهًا بالسائل.
“إنه غير طبيعي تمامًا” هو قال. “تصلب الحديد عند حدود اللب الداخلي لا يغير من تنقل هذه العناصر الخفيفة ، والحمل الحراري لعناصر الضوء مستمر في اللب الداخلي.”
من غير المحتمل أن يكون هذا الكتاب هو الكلمة الأخيرة في هذا الموضوع. تقدم نتائج الورقة نموذجًا جيدًا لهذا الحديد النقي الأقل كثافة وأقل كثافة ، لكنها لا تجيب على سؤال آخر حول اللب الداخلي – لم هذا على ما يبدو متفاوتة في كل مكان.
لذلك ، علينا فقط مواصلة الحفر.
تم نشر البحث في الطبيعة.
