ชั้นคริสตัลของแกนโลก

หลังจากการวิจัยอย่างกว้างขวาง นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าในที่สุดพวกเขาก็อาจค้นพบแหล่งที่มาเบื้องหลังชั้นคริสตัลลึกลับที่ห่อหุ้มแกนกลางของโลกแล้ว ดูเหมือนว่าจะเป็นผลมาจากปรากฏการณ์ประหลาดที่เรียกว่า "น้ำรั่ว" ซึ่งน้ำซึมออกมาจากพื้นผิวดาวเคราะห์ของเราและทำปฏิกิริยากับแกนโลหะที่อยู่ตรงกลาง

ในบทความนี้ เราจะบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับการค้นพบชั้นคริสตัลที่ล้อมรอบแกนกลางของโลก

แกนโลกทำงานอย่างไร

สิ่งแรกที่เราต้องรู้คือแกนกลางของโลกทำงานอย่างไร เราต้องรู้ว่ามีชั้นต่างๆ ตั้งแต่พื้นผิวจนถึงด้านในของแกนโลก โลกประกอบด้วยชั้นต่างๆ ภายในซึ่งรวมกันเป็นโครงสร้างภายใน ชั้นเหล่านี้ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามชั้น: เปลือกโลก เนื้อโลก และแกนกลาง

เปลือกโลกเป็นชั้นนอกสุดและบางที่สุด มันประกอบด้วยหินและแร่ธาตุ และมีความหนาแตกต่างกันไปในไม่กี่กิโลเมตร มหาสมุทรและไกลถึง 70 กิโลเมตรในพื้นที่ภาคพื้นทวีป. ชั้นนี้เป็นชั้นที่เราอาศัยอยู่ และเป็นที่ตั้งของมหาสมุทร ทวีป และสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่บนโลก

ใต้เปลือกโลกคือชั้นแมนเทิล ซึ่งเป็นชั้นที่หนาแน่นและอุ่นกว่า มีความลึกประมาณ 2,900 กิโลเมตร แม้ว่าเนื้อโลกจะประกอบด้วยหินแข็งเป็นส่วนใหญ่ แต่พฤติกรรมของมันก็เหมือนพลาสติกตามช่วงเวลาทางธรณีวิทยา ซึ่งหมายความว่ามันไหลช้าๆ ตามเวลาทางธรณีวิทยา

แกนโลกตั้งอยู่ในส่วนในสุดและแบ่งออกเป็นสองภูมิภาค: แก่นชั้นนอกและแก่นชั้นใน แกนชั้นนอกซึ่งประกอบด้วยเหล็กและนิกเกิลเป็นส่วนใหญ่ เป็นของเหลวเนื่องจากมีอุณหภูมิและแรงกดดันภายในโลกสูง ในทางตรงกันข้าม แกนในนั้นแข็งแม้จะมีอุณหภูมิสูง เนื่องจากต้องรับแรงกดดันอย่างมาก

การศึกษาชั้นคริสตัล

ในช่วงทศวรรษปี 1990 นักวิทยาศาสตร์ที่เชี่ยวชาญด้านธรณีวิทยาได้ค้นพบสิ่งที่น่าสนใจ นั่นคือ เปลือกอันละเอียดอ่อนที่อยู่รอบแกนโลกชั้นนอกปรากฏให้เห็น เปลือกนี้เรียกว่าชั้น E-prime หรือชั้น E' ประกอบด้วยโลหะเหลวที่หมุนวนอยู่รอบๆ แกนในที่เป็นของแข็ง ชั้น E' ค่อนข้างบางเมื่อเทียบกับบริเวณอื่นๆ ภายในโลก โดยชั้น E' มีความหนามากกว่า 100 กิโลเมตร ตั้งอยู่ใต้พื้นผิวโลกประมาณ 2.900 กิโลเมตร.

ต้นกำเนิดของชั้น E' เป็นหัวข้อของการคาดเดาทางวิทยาศาสตร์มานานแล้ว สมมติฐานที่มีอยู่ชี้ให้เห็นว่ามีต้นกำเนิดมาจากหินหนืดที่อุดมด้วยธาตุเหล็กซึ่งมีอยู่ในสมัยโบราณ อีกทฤษฎีหนึ่งเสนอว่ามันมีต้นกำเนิดในแกนกลางชั้นในหรือก่อตัวขึ้นระหว่างการชนกันระหว่างโลกกับดาวเคราะห์ก่อกำเนิด ในที่สุดก็นำไปสู่การสร้างดวงจันทร์และทิ้งเศษของโลกยุคแรกเริ่มฝังอยู่ภายในภายในของมัน อย่างไรก็ตาม ไม่มีสมมติฐานใดที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในชุมชนวิทยาศาสตร์

ตามรายงานล่าสุดในวารสาร Nature Geoscience เมื่อวันที่ 13 พฤศจิกายน นักวิจัยได้ค้นพบสิ่งนั้น การก่อตัวของชั้น E' อาจเกิดจากการที่น้ำซึมเข้าสู่พื้นผิวโลกผ่านทางแผ่นเปลือกโลกที่มุดตัวลงไป และต่อมามีปฏิกิริยากับพื้นผิวโลหะของแกนภายนอก

หากการค้นพบล่าสุดนี้ถูกต้องแม่นยำ นั่นหมายความว่าชั้น E' ได้สร้างผลึกซิลิกาจำนวนมากผ่านกระบวนการที่กล่าวมาข้างต้น ต่อมา ผลึกเหล่านี้ได้เข้าสู่เนื้อโลก ซึ่งเป็นแหล่งสะสมของหินหลอมเหลวขนาดมหึมาที่ตั้งอยู่ระหว่างแกนกลางด้านนอกกับชั้นนอกสุดของเปลือกโลก

การทดลองเรื่องชั้นคริสตัล

นักวิจัยมีเป้าหมายที่จะสร้างสภาวะความกดดันที่รุนแรงที่เกิดขึ้นในแกนกลางชั้นนอกและสังเกตปฏิสัมพันธ์ระหว่างน้ำกับโลหะผ่านการทดลองในห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมหลายชุด ผลการทดลองเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนซึ่ง พบในน้ำจะแทนที่ซิลิกาภายในโลหะเหลวซึ่งทำให้ซิลิกาแยกตัวออกจากโลหะและสร้างโครงสร้างผลึก ด้วยเหตุนี้ ชั้น E' ของแกนกลางชั้นนอกจึงถูกคาดการณ์ว่าจะมีความเข้มข้นของไฮโดรเจนสูงและซิลิกาที่มีความเข้มข้นต่ำ ซึ่งท้าทายความเชื่อเดิมเกี่ยวกับองค์ประกอบของมัน

นักวิจัยเชื่อว่าความหนาปัจจุบันของชั้น E' ขยายออกไปแล้วในช่วงมากกว่าหนึ่งพันล้านปี ซึ่งอาจทำให้มันมีอายุมากกว่าแกนกลางชั้นในซึ่งแข็งตัวเมื่อประมาณหนึ่งพันล้านปีก่อน

การค้นพบครั้งล่าสุดนี้ทำหน้าที่เป็นหลักฐานเพิ่มเติมว่าความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับความสัมพันธ์แบบไดนามิกระหว่างแกนกลางชั้นนอกกับเนื้อโลกอาจยังมีช่องว่างและความไม่ถูกต้อง

ในช่วงเดือนกันยายน พ.ศ. 2022 นักวิจัยกลุ่มเดียวกันได้ค้นพบครั้งสำคัญดังกล่าว การซึมของน้ำมีศักยภาพที่จะโต้ตอบกับคราบคาร์บอนที่สำคัญที่อยู่ในแกนโลกชั้นนอก ปฏิสัมพันธ์นี้ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของโรงงานผลิตเพชรขนาดใหญ่ใกล้กับขอบเขตที่แยกชั้นแกนกลางและชั้นแมนเทิลออกจากกัน

ตามคำกล่าวของ Dan Shim ผู้เขียนร่วมการศึกษา นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนา ความเชื่อที่มีมาหลายปีก็คือว่าการถ่ายโอนวัสดุระหว่างแกนโลกและเนื้อโลกนั้นมีน้อยมาก อย่างไรก็ตาม การค้นพบเมื่อเร็วๆ นี้บ่งชี้ถึงปฏิสัมพันธ์ที่ออกฤทธิ์มากขึ้นระหว่างแกนกลางและเนื้อโลก ซึ่งบ่งบอกถึงการแลกเปลี่ยนวัสดุจำนวนมาก

อย่างที่คุณเห็น ด้วยวิทยาศาสตร์ ทุกสิ่งที่ถูกสร้างขึ้นสามารถปรับเปลี่ยนได้ทันทีที่มีการค้นพบครั้งใหม่ ทุกสิ่งที่เราคิดว่าเป็นวิธีเดียวสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างสมบูรณ์ ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการศึกษาเกี่ยวกับชั้นของผลึกที่ล้อมรอบแกนกลางของโลก ลักษณะเฉพาะ และการค้นพบของมัน