Sıvı demir girdapları Dünya’nın ‘katı’ çekirdeğinde hapsolmuş olabilir

Dünya’nın katı iç çekirdeği her şeye rağmen katı olmayabilir – en azından baştan sona değil. Bunun yerine, merkeze kadar uzanan katı ve sıvıdan oluşan karmakarışık bir yamalı bohça.

Gezegenin derinliklerinden Dünya yüzeyine geri dönen deprem dalgalarının zayıf yankılarına dayanan yeni araştırma, iç çekirdeğin daha önce takdir edilenden daha çeşitli olduğunu gösteriyor. Bulgular, sıvı dış çekirdek katılaştıkça her yıl yaklaşık bir milimetre (0,04 inç) büyüyen iç çekirdeğin, Dünya tarihinin önceki dönemlerinde daha hızlı büyümüş olabileceğini gösteriyor. Utah Üniversitesi’nde sismolog olan çalışmanın kıdemli yazarı Keith Koper yaptığı açıklamada, katı çekirdeğin içinde sıkışmış sıvı demir girdapları olabileceğini söyledi.

Koper, “Uzun zaman önce iç çekirdek gerçekten çok hızlı büyüdü,” dedi. “Bir dengeye ulaştı ve sonra çok daha yavaş büyümeye başladı. Demirin tamamı katı hale gelmedi, bu nedenle bir miktar sıvı demir içeride hapsolmuş olabilir.”

Dünya’nın iç çekirdeği çoğunlukla demir ve nikelden oluşan katı bir toptur. Yaklaşık 1.520 mil (2.440 kilometre) uzunluğundaki bu iç çekirdek, yaklaşık 1.400 mil (2.260 km) kalınlığında erimiş demir ve nikelden oluşan bir okyanus olan dış çekirdeğin içinde döner. Dünya’nın merkezindeki metal çalkantısı gezegenin manyetik alanını oluşturur. Zaman içinde dış çekirdek yavaş yavaş kristalleşmiştir, ancak bilim insanları bu sürecin ne kadar hızlı gerçekleştiği hakkında çok az şey bilmektedir, bu da Dünya’nın manyetik alanının zaman içindeki durumu hakkında soruları gündeme getirmektedir.

Çekirdeğe doğrudan erişmenin bir yolu olmadığı için Koper ve ekibi deprem dalgalarını ölçmek ve nükleer silah testlerini izlemek için kurulan 20 sismometreden elde edilen verileri kullandı. İç çekirdeğe doğru titreşerek sismometreye zayıf bir yankı gönderecek kadar büyük olan 5.7 veya üzeri büyüklükteki depremlerin tetiklediği dalgalara odaklandılar. Veri setinde bu tür 2,455 deprem vardı.

Koper, “İç çekirdekten geri gelen bu sinyal gerçekten çok küçük” dedi. “Boyutları yaklaşık bir nanometre mertebesinde. Yaptığımız şey samanlıkta iğne aramak gibi bir şey. Yani bu bebek yankılarını ve yansımalarını görmek çok zor.”

Nature dergisinde 5 Temmuz’da yayınlanan en önemli bulgu, çekirdeğin bileşiminin “homojen olmadığı” ya da çeşitlilik gösterdiğiydi. Başka bir deyişle, iç çekirdek düzgün bir şekilde katılaşmamış ve farklı dokulardan oluşan bir yamalı bohçadan oluşmuştur.

Cornell Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan ve Utah Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olarak araştırmayı yürüten Guanning Pang yaptığı açıklamada, “İlk kez bu tür bir homojensizliğin iç çekirdeğin her yerinde olduğunu doğruladık” dedi.

Koper, sismik dalgaların çekirdeğe nüfuz ettikçe daha fazla dağıldığını ve bunun da Dünya’nın merkezine yaklaştıkça artan bir değişkenlik miktarına işaret ettiğini söyledi. Koper, bunun çekirdeğin zaman içinde değişen katılaşma oranıyla ilgili olabileceğini de sözlerine ekledi.