पृथ्वी के कोर के सबसे गहरे हिस्से की पहचान करने वाले सुराग खोजे गए: अध्ययन

कैनबरा: बहुत पहले नहीं, पृथ्वी के आंतरिक भाग को चार परतों से बना माना जाता था: क्रस्ट, मेंटल, (तरल) बाहरी कोर और (ठोस) आंतरिक कोर। नेचर कम्युनिकेशंस में आज प्रकाशित एक नए अध्ययन में, हम "अंतरतम आंतरिक कोर" के अस्तित्व के लिए और सबूत प्रदान करते हैं - सबसे खूबसूरत रूसी घोंसले वाली गुड़िया की तरह आंतरिक कोर में एम्बेडेड एक अलग आंतरिक धातु गेंद।

पृथ्वी के केंद्र का अध्ययन न केवल अकादमिक जिज्ञासा का विषय है, बल्कि कुछ ऐसा है जो हमारे ग्रह की सतह पर जीवन के विकास पर प्रकाश डालता है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि आंतरिक कोर तरल बाहरी कोर से सामग्री को ठोस बनाकर बाहर की ओर बढ़ता है। जैसे-जैसे ये सामग्रियां जमती हैं, गर्मी निकलती है और तरल परत में ऊपर की ओर गति करती है - जिसे संवहन धारा के रूप में जाना जाता है।

बदले में, यह संवहन हमारे ग्रह के भू-चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करता है। चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी पर हानिकारक ब्रह्मांडीय विकिरण से जीवन की रक्षा करता है। इसके द्वारा प्रदान की जाने वाली ढाल के बिना, पृथ्वी पर जीवन उस रूप में संभव नहीं होता जैसा आज हम जानते हैं।

इसलिए, हमारे ग्रह के आंतरिक कोर के विकासवादी इतिहास को समझना और भू-चुंबकीय क्षेत्र के साथ इसका संबंध पृथ्वी की सतह पर जीवन के विकास की समयरेखा को समझने के लिए प्रासंगिक है।

ग्रह के अंदरूनी हिस्सों का अध्ययन रेडियोलॉजिस्ट की तरह एक मरीज के आंतरिक अंगों की इमेजिंग करते हैं, भूकंपविज्ञानी पृथ्वी के गहरे इंटीरियर का अध्ययन करने के लिए बड़े भूकंपों से भूकंपीय तरंगों का उपयोग करते हैं।

भूकंप हमारे स्रोत हैं, और जमीनी गति या कंपन रिकॉर्ड करने वाले सिस्मोमीटर हमारे रिसीवर हैं।

हालांकि, मेडिकल इमेजिंग के विपरीत, हमारे पास शरीर के चारों ओर समान रूप से वितरित स्रोत और रिसीवर होने का विलास नहीं है।

हमारे जांच के लिए उपयोगी बड़े भूकंप टेक्टोनिक मार्जिन के पास सीमित हैं, जैसे कि प्रशांत क्षेत्र के आसपास रिंग ऑफ फायर। इस बीच, सिस्मोमीटर मुख्य रूप से भूमि पर मौजूद होते हैं।

इसके अलावा, आंतरिक कोर, जो पृथ्वी की त्रिज्या का पांचवां हिस्सा है, पृथ्वी के आयतन का 1% से भी कम है। ग्रह के केंद्र में इस अपेक्षाकृत छोटी मात्रा को लक्षित करने के लिए, सिस्मोमीटर को अक्सर ग्लोब के विपरीत दिशा में तैनात करने की आवश्यकता होती है, जिसे भूकंप का तथाकथित एंटीपोड कहा जाता है।

लेकिन व्यवहार में इसकी संभावना नहीं है क्योंकि सक्रिय भूकंप क्षेत्रों के एंटीपोड अक्सर समुद्र में होते हैं, जहां सिस्मोमीटर स्थापित करना महंगा होता है।

इस तरह के एंटीपोड मापों से हमारे पास सीमित डेटा के साथ, आंतरिक कोर के भीतर एक आंतरिक धातु की गेंद - अंतरतम आंतरिक कोर - लगभग 20 साल पहले परिकल्पना की गई थी, जिसकी अनुमानित त्रिज्या लगभग 300 किमी थी।

हमारे शोध समूह के हाल के अध्ययनों सहित कई प्रकार के साक्ष्यों ने इसके अस्तित्व की पुष्टि की है।

उछलती भूकंपीय तरंगें अब, पहली बार, हम शक्तिशाली भूकंपों से उत्पन्न होने वाली भूकंपीय तरंगों के प्रेक्षणों की रिपोर्ट करते हैं, जो विश्व के एक छोर से दूसरे छोर तक रिकोषेट की तरह पांच बार आगे-पीछे यात्रा करते हैं।

ये नए अवलोकन रोमांचक हैं क्योंकि वे हमारे ग्रह के सबसे मध्य भाग के विभिन्न कोणों से नई जांच प्रदान करते हैं।

हमारे अध्ययन का एक महत्वपूर्ण लाभ घने महाद्वीपीय-पैमाने के नेटवर्क (कई सौ सिस्मोमीटर से मिलकर) से कुछ सबसे बड़े भूकंपों के आसपास स्थापित डेटा प्राप्त कर रहा था।

यह पिछले अध्ययनों से भिन्न है क्योंकि यह भूकंपीय तरंगों का उपयोग करता है जो पृथ्वी के भीतर, इसके व्यास के साथ और इसके केंद्र के माध्यम से कई बार उछलती हैं। उन्हें पकड़कर, हम अंतरतम आंतरिक कोर का एक अद्वितीय नमूना प्राप्त करते हैं।

केंद्र में एक गेंद अंतरतम धातु की गेंद और आंतरिक कोर के बाहरी आवरण के बीच संभावित अंतर पृथ्वी की कुछ अन्य परतों की तरह इसकी रासायनिक संरचना में नहीं है। दोनों संभवतः हल्के रासायनिक तत्वों की थोड़ी मात्रा के साथ लौह-निकल मिश्र धातु से बने होते हैं।

इसके अतिरिक्त, अंतरतम (ठोस) गेंद से आंतरिक कोर (ठोस भी) के बाहरी आवरण में संक्रमण तेज होने के बजाय धीरे-धीरे लगता है। यही कारण है कि हम इसे भूकंपीय तरंगों के प्रत्यक्ष परावर्तन के माध्यम से नहीं देख सकते हैं।

यह पृथ्वी के अंदर अन्य परतों के बीच तेज सीमाओं का दस्तावेजीकरण करने वाले पिछले अध्ययनों से भिन्न है - उदाहरण के लिए क्रस्ट से लेकर मेंटल तक।

तो, हमने वास्तव में क्या देखा जो हमें इस अंतरतम आंतरिक कोर के बारे में सुराग देता है? देखा गया अंतर अनिसोट्रॉपी में है - एक सामग्री की संपत्ति भूकंपीय तरंगों को तेज या धीमी गति से चलने देती है (या प्रचारित करती है) जिस दिशा में वे यात्रा करते हैं उसके आधार पर।

उच्च तापमान और दबावों पर लोहे के परमाणुओं की अलग-अलग व्यवस्था के कारण, या क्रिस्टल के बढ़ने पर परमाणुओं की व्यवस्था के कारण अलग-अलग गति हो सकती है।

इस बात के पुख्ता सबूत हैं कि आंतरिक कोर का बाहरी आवरण अनिसोट्रोपिक है। भूकंपीय तरंगों की सबसे धीमी दिशा विषुवतीय तल में है (और सबसे तेज़ पृथ्वी की स्पिन अक्ष के समानांतर है)।

इसके विपरीत, आंतरिक कोर के अंतरतम भाग में - जैसा कि रिकोषेट तरंगों के हमारे अध्ययन से पता चलता है - प्रसार की सबसे धीमी दिशा विषुवतीय तल के साथ एक तिरछा कोण बनाती है। यह महत्वपूर्ण है, और यही कारण है कि हम कह सकते हैं कि हमने अंतरतम आंतरिक कोर में "अलग" अनिसोट्रॉपी का पता लगाया है।

रोमांचक रूप से, जबकि पृथ्वी की पपड़ी के भीतर उथली संरचनाएँ a