تحقیقات جدید نشان می دهد که گروهی از ساختارهای مرموز و فوق متراکم درست خارج از هسته زمین ممکن است بقایای یک برخورد بین سیاره ای باستانی باشند.
این سازه‌های عجیب به مناطق با سرعت بسیار پایین (ULVZs) معروف هستند زیرا امواج لرزه‌ای ایجاد شده توسط زلزله ها در این مناطق حدود 50 درصد کندتر از گوشته اطراف حرکت کنید. این بدان معنی است که ULVZ ها نیز بسیار متراکم تر از بقیه گوشته هستند و احتمالاً از عناصر سنگین تری ساخته شده اند.
نمی توان با اطمینان در مورد این تکه های سنگی متراکم گفت، زیرا ULVZ تقریباً 1800 مایل (2900 کیلومتر) پایین تر قرار دارد. زمینسطح کشور - یک گروه در اعماق آفریقا، و گروه دیگر - در زیر اقیانوس آرام، جایی که گوشته سنگی و هسته خارجی فلز مایع به هم می رسند، جمع شده است. آنقدر عمیق است که چشم انسان نمی تواند ببیند. تنها داده های لرزه ای می توانند شواهدی از اندازه، شکل و ساختار ULVZ را نشان دهند.
متصل: چه چیزی زمین را منحصر به فرد می کند؟
اکنون با استفاده از یک مدل کامپیوتری جدید و مشاهدات لرزه‌ای تازه از اعماق زیر استرالیا و نیوزلند، محققان ممکن است قطعه مهمی را به پازل ULVZ اضافه کرده باشند. طبق مطالعه ای که در 30 دسامبر 2021 در مجله منتشر شد علم طبیعت، این مناطق ساختارهای همگنی نیستند، بلکه به نظر می رسد از لایه هایی از مواد مختلف انباشته شده در طول اعصار ساخته شده اند.
Suria Pachhai، نویسنده اصلی، دانشجوی دکترا در دانشگاه ملی استرالیا، می‌گوید: «غافلگیرکننده‌ترین یافته این است که مناطق بسیار کم سرعت همگن نیستند، اما دارای تغییرات ساختاری و ترکیبی قوی هستند. در بیانیه ای گفت. این نوع ULVZ را می توان به صورت شیمیایی توضیح داد [variations] ایجاد شده در همان ابتدای تاریخ زمین، که هنوز پس از 4.5 میلیارد سال از همرفت گوشته، به خوبی مخلوط نشده اند.
(همرفت گوشته فرآیندی است که طی آن سنگ های جامد در گوشته سیاره به آرامی مطابق با شار گرما حرکت می کنند.)
پس از اینکه شبیه‌سازی‌های کامپیوتری آنها نشان داد که احتمالاً ساختاری لایه‌ای یا مختلط در ULVZs است، محققان تاریخچه احتمالی منشأ سازه‌ها را پیشنهاد کردند - تاریخی که بیش از 4 میلیارد سال پیش آغاز شد، تقریباً زمانی که تشکیل سنگ اولیه برای اولین بار رخ داد. پوسته زمین در زیر سطح، عناصر سنگین تری مانند اهن، در هسته سیاره فرو رفت، در حالی که عناصر سبکتر، مانند سیلیکون، به مانتو رسید.
وقتی سیاره ای به اندازه مریخ به نام تئا مستقیماً به زمین اولیه برخورد کرد، کل این سازمان خراب شد - یک فاجعه باستانی که محققان آن را فرضیه ضربه غول پیکر می نامند. این برخورد ممکن است مقادیر عظیمی از زباله را در مدار زمین پراکنده کرده باشد - احتمالاً منجر به تشکیل ماه پاچای گفت: در حالی که دمای کل سیاره را بالا می برد و یک "اقیانوس" بزرگ از ماگما در سطح سیاره ایجاد می کند.
به گفته محققان، سنگ‌ها، گازها و کریستال‌های مختلفی که در طول این برخورد به وجود آمده‌اند در این اقیانوس ماگما پراکنده می‌شوند، اما نه برای همیشه. در طی میلیاردها سال آینده، مواد سنگین‌تر به پایین گوشته فرو می‌روند و به دنبال آن مواد سبکتر قرار می‌گیرند - در نهایت ساختار لایه‌ای متراکم از آهن و عناصر دیگر را در مرز هسته و گوشته ایجاد می‌کنند. همانطور که گوشته در طول قرن ها مخلوط شده است، این لایه متراکم به توده های کوچکتر پراکنده در گوشته پایین شکسته می شود - در واقع ULVZ را که امروز می شناسیم به ما می دهد.
محققان اضافه کردند که این سناریو ممکن است منبع همه ULVZ ها را توضیح ندهد، زیرا شواهدی وجود دارد که پدیده های دیگر - مانند ذوب شدن پوسته اقیانوسی در گوشته - ممکن است ULVZ را توضیح دهد. با این حال، مدل‌های این تیم نشان می‌دهند که فرضیه ضربه غول‌پیکر به‌طور قابل اعتمادی توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان مناطق متراکم و لایه‌ای را ایجاد کرد.
در ابتدا در Live Science منتشر شد.
تحقیقات جدید نشان می دهد که گروهی از ساختارهای مرموز و فوق متراکم درست خارج از هسته زمین ممکن است بقایای یک برخورد بین سیاره ای باستانی باشند.
این سازه‌های عجیب به مناطق با سرعت بسیار پایین (ULVZs) معروف هستند زیرا امواج لرزه‌ای ایجاد شده توسط زلزله ها در این مناطق حدود 50 درصد کندتر از گوشته اطراف حرکت کنید. این بدان معنی است که ULVZ ها نیز بسیار متراکم تر از بقیه گوشته هستند و احتمالاً از عناصر سنگین تری ساخته شده اند.
نمی توان با اطمینان در مورد این تکه های سنگی متراکم گفت، زیرا ULVZ تقریباً 1800 مایل (2900 کیلومتر) پایین تر قرار دارد. زمینسطح کشور - یک گروه در اعماق آفریقا، و گروه دیگر - در زیر اقیانوس آرام، جایی که گوشته سنگی و هسته خارجی فلز مایع به هم می رسند، جمع شده است. آنقدر عمیق است که چشم انسان نمی تواند ببیند. تنها داده های لرزه ای می توانند شواهدی از اندازه، شکل و ساختار ULVZ را نشان دهند.
اکنون با استفاده از یک مدل کامپیوتری جدید و مشاهدات لرزه‌ای تازه از اعماق زیر استرالیا و نیوزلند، محققان ممکن است قطعه مهمی را به پازل ULVZ اضافه کرده باشند. طبق مطالعه ای که در 30 دسامبر 2021 در مجله منتشر شد علم طبیعت، این مناطق ساختارهای همگنی نیستند، بلکه به نظر می رسد از لایه هایی از مواد مختلف انباشته شده در طول اعصار ساخته شده اند.
Suria Pachhai، نویسنده اصلی، دانشجوی دکترا در دانشگاه ملی استرالیا، می‌گوید: «غافلگیرکننده‌ترین یافته این است که مناطق بسیار کم سرعت همگن نیستند، اما دارای تغییرات ساختاری و ترکیبی قوی هستند. در بیانیه ای گفت. این نوع ULVZ را می توان به صورت شیمیایی توضیح داد [variations] ایجاد شده در همان ابتدای تاریخ زمین، که هنوز پس از 4.5 میلیارد سال از همرفت گوشته، به خوبی مخلوط نشده اند.
(همرفت گوشته فرآیندی است که طی آن سنگ های جامد در گوشته سیاره به آرامی مطابق با شار گرما حرکت می کنند.)
پس از اینکه شبیه‌سازی‌های کامپیوتری آنها نشان داد که احتمالاً ساختاری لایه‌ای یا مختلط در ULVZs است، محققان تاریخچه احتمالی منشأ سازه‌ها را پیشنهاد کردند - تاریخی که بیش از 4 میلیارد سال پیش آغاز شد، تقریباً زمانی که تشکیل سنگ اولیه برای اولین بار رخ داد. پوسته زمین در زیر سطح، عناصر سنگین تری مانند اهن، در هسته سیاره فرو رفت، در حالی که عناصر سبکتر، مانند سیلیکون، به مانتو رسید.
وقتی سیاره ای به اندازه مریخ به نام تئا مستقیماً به زمین اولیه برخورد کرد، کل این سازمان خراب شد - یک فاجعه باستانی که محققان آن را فرضیه ضربه غول پیکر می نامند. این برخورد ممکن است مقادیر عظیمی از زباله را در مدار زمین پراکنده کرده باشد - احتمالاً منجر به تشکیل ماه پاچای گفت: در حالی که دمای کل سیاره را بالا می برد و یک "اقیانوس" بزرگ از ماگما در سطح سیاره ایجاد می کند.
به گفته محققان، سنگ‌ها، گازها و کریستال‌های مختلفی که در طول این برخورد به وجود آمده‌اند در این اقیانوس ماگما پراکنده می‌شوند، اما نه برای همیشه. در طی میلیاردها سال آینده، مواد سنگین‌تر به پایین گوشته فرو می‌روند و به دنبال آن مواد سبکتر قرار می‌گیرند - در نهایت ساختار لایه‌ای متراکم از آهن و عناصر دیگر را در مرز هسته و گوشته ایجاد می‌کنند. همانطور که گوشته در طول قرن ها مخلوط شده است، این لایه متراکم به توده های کوچکتر پراکنده در گوشته پایین شکسته می شود - در واقع ULVZ را که امروز می شناسیم به ما می دهد.
محققان اضافه کردند که این سناریو ممکن است منبع همه ULVZ ها را توضیح ندهد، زیرا شواهدی وجود دارد که پدیده های دیگر - مانند ذوب شدن پوسته اقیانوسی در گوشته - ممکن است ULVZ را توضیح دهد. با این حال، مدل‌های این تیم نشان می‌دهند که فرضیه ضربه غول‌پیکر به‌طور قابل اعتمادی توضیح می‌دهد که چگونه می‌توان مناطق متراکم و لایه‌ای را ایجاد کرد.
در ابتدا در Live Science منتشر شد.