Έλληνας επιστήμονας αποκαλύπτει τα μυστικά του κέντρου της Γης

Το τελευταίο διάστημα, μια σειρά μελετών ρίχνει φως στις διεργασίες που συμβαίνουν στα έγκατα της Γης, αποκαλύπτοντας νέες πτυχές του τρόπου λειτουργίας του πλανήτη μας. Παρά το γεγονός ότι η ανθρωπότητα δεν έχει καταφέρει ακόμα να φτάσει στον εσωτερικό πυρήνα της Γης, η επιστημονική κοινότητα συνεχώς ανακαλύπτει νέα στοιχεία που επηρεάζουν τη κατανόησή μας για το εσωτερικό της Γης και τις δυναμικές που τη διαμορφώνουν.

Σύμφωνα με τις τρέχουσες γνώσεις, ο εσωτερικός πυρήνας της Γης είναι μια στέρεη σφαίρα ακτίνας περίπου 1.220 χιλιομέτρων, κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, και βρίσκεται στο κέντρο του πλανήτη, περιτριγυρισμένος από τον υγρό εξωτερικό πυρήνα. Παρά την εικόνα που έχουμε για τον πυρήνα ως μια στατική, αμετάβλητη σφαίρα, οι τελευταίες ανακαλύψεις δείχνουν πως αυτός δεν είναι τόσο στατικός όσο πιστεύαμε.

Όπως εξήγησε ο αναπληρωτής καθηγητής Ορυκτολογίας-Πετρολογίας, Ιωάννης Μπαζιώτης, σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Nature Geosciences, νέες έρευνες έφεραν στο φως τη δυναμική συμπεριφορά του εσωτερικού πυρήνα, η οποία έχει σοβαρές επιπτώσεις στην κατανόησή μας για τη Γη. Οι έρευνες αυτές βασίστηκαν στην ανάλυση σεισμικών κυμάτων που προέρχονται από σεισμούς στην περιοχή των Νησιών Νότιου Σάντουιτς στην Ανταρκτική (1991-2023). Αυτά τα κύματα αποκάλυψαν σημαντικές αλλαγές στην ταχύτητα περιστροφής και στο σχήμα του εσωτερικού πυρήνα.

Η μελέτη των σεισμικών κυμάτων έδειξε ότι οι κύματα που διέρχονται τον πυρήνα παρουσίασαν ομοιογένεια, ενώ αυτά που «άγγιζαν» την επιφάνειά του παρουσίασαν διαφοροποιήσεις, υποδηλώνοντας τοπικές παραμορφώσεις κοντά στην επιφάνειά του. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι αυτές οι αλλαγές οφείλονται πιθανότατα στην αλληλεπίδραση του εσωτερικού πυρήνα με τον εξωτερικό υγρό πυρήνα ή στις ανωμαλίες του κατώτερου μανδύα, αν και η ακριβής αιτία παραμένει υπό διερεύνηση.

Από γεωλογική σκοπιά, η ανακάλυψη αυτή είναι εξαιρετικά σημαντική για την κατανόηση της εξέλιξης του εσωτερικού της Γης. Ο εσωτερικός πυρήνας αναπτύσσεται με ρυθμό 0,5 χιλιοστά ετησίως μέσω της κρυστάλλωσης σιδήρου από τον εξωτερικό πυρήνα. Η ικανότητά του να παραμορφώνεται υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων συνδέεται με τη διαδικασία του γεωδυναμό, η οποία παράγει το μαγνητικό πεδίο της Γης μέσω της μεταφοράς θερμότητας στον εξωτερικό πυρήνα. Αυτή η παραμόρφωση επηρεάζει τη ροή θερμότητας από τον πυρήνα προς την επιφάνεια, κάτι που συνδέεται με τη μεταγωγή θερμότητας στον μανδύα και επηρεάζει την τεκτονική των πλακών και την ηφαιστειακή δραστηριότητα.

Η παραμόρφωση αυτή υποδηλώνει επίσης ότι ο πυρήνας δεν είναι απλώς μια στατική, στερεή μάζα, αλλά ένα δυναμικό σύστημα που συνεχώς μεταβάλλεται. Η αλληλεπίδραση του εσωτερικού πυρήνα με τον εξωτερικό πυρήνα φαίνεται να προκαλεί τοπικές ανωμαλίες στην επιφάνειά του, γεγονός που θα μπορούσε να συνδεθεί με τη μεταφορά θερμότητας και υλικού σε μεγαλύτερες κλίμακες.

Η σημασία αυτής της ανακάλυψης δεν περιορίζεται μόνο στον πυρήνα, καθώς οι αλλαγές που συμβαίνουν εκεί επηρεάζουν και την επιφάνεια της Γης μέσω της επίδρασης τους στο μαγνητικό πεδίο. Το μαγνητικό πεδίο προστατεύει την ατμόσφαιρα και τις συνθήκες που στηρίζουν τη ζωή στον πλανήτη μας, ενώ οι αλλαγές στον πυρήνα ενδέχεται να επηρεάσουν τη σταθερότητα του γεωδυναμό, με πιθανές συνέπειες για το κλίμα και τη βιολογική εξέλιξη.

Παρά το γεγονός ότι οι επιστήμονες εντοπίζουν αλλαγές στον πυρήνα με ρυθμό ετήσιας μεταβλητότητας, η σύνδεση αυτών των αλλαγών με παρατηρήσιμα φαινόμενα στην επιφάνεια, όπως οι σεισμοί, απαιτεί περαιτέρω μελέτη. Αν και τα ευρήματα αυτής της έρευνας ενδέχεται να επιβεβαιώσουν παλαιότερες υποθέσεις, οι επιπτώσεις τους στην κατανόηση του εσωτερικού της Γης είναι ακόμα σε πρώιμο στάδιο.

Η ανακάλυψη της ιξώδους παραμόρφωσης του εσωτερικού πυρήνα επισημαίνει τη δυναμική φύση του βαθύτερου εσωτερικού της Γης. Ωστόσο, η μελέτη αυτή έχει ακόμα περιορισμένη διακριτική ικανότητα και απαιτεί περαιτέρω ανάλυση σεισμικών δεδομένων, γεωφυσικών παραμέτρων και πειραμάτων σε εργαστηριακές συνθήκες που προσομοιώνουν τις συνθήκες του κατώτερου μανδύα και του πυρήνα.