Ποια είναι η σημασία της έρευνας που πραγματοποιήθηκε;
Ο πλανήτης μας, η Γη, γνωστή και ως «Χλωμή Μπλε Κουκκίδα», συνεχίζει να αποκαλύπτει νέα δεδομένα στους επιστήμονες. Σύμφωνα με την επιστημονική γνώση που έχουμε έως σήμερα, ο εσωτερικός πυρήνας της αποτελεί μια συμπαγή, σφαιρική δομή με ακτίνα περίπου 1.220 χιλιομέτρων, η οποία αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο. Αυτό το στέρεο τμήμα του πλανήτη μας βρίσκεται στο κέντρο του και περιβάλλεται από τον εξωτερικό, ρευστό πυρήνα. Αν και η ανθρώπινη τεχνολογία δεν επιτρέπει ένα «ταξίδι στο κέντρο της Γης», η επιστημονική έρευνα φέρνει στο φως νέες πληροφορίες για τη φύση και τη συμπεριφορά του.
«Με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 5.000 έως 6.000 °C και πιέσεις που φτάνουν τα 3,5 εκατομμύρια ατμόσφαιρες, ο εσωτερικός πυρήνας αποτελεί ένα από τα πιο ακραία περιβάλλοντα που μπορούμε να δούμε! Η πρόσφατη ανακάλυψη λοιπόν της συμπεριφοράς του εσωτερικού πυρήνα, όπως αποτυπώνεται σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό «Nature Geosciences», φέρνει όμως στο φως νέες πτυχές της δυναμικής του, με σημαντικές επιπτώσεις που θα μπορούσαν να είναι ορατές ακόμα και σε ανθρώπινη χρονική κλίμακα», εξήγησε μιλώντας στον ραδιοφωνικό σταθμό του ΑΠΕ-ΜΠΕ, «Πρακτορείο 104.9FM» ο αναπληρωτής καθηγητής Ορυκτολογίας-Πετρολογίας στο τμήμα Αξιοποίησης Φυσικών Πόρων και Γεωργικής Μηχανικής του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ιωάννης Μπαζιώτης.
Νέα στοιχεία για τη δομή του πυρήνα
Ποια είναι η σημασία της έρευνας που πραγματοποιήθηκε υπό την καθοδήγηση του John Vidale από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας; Ο κ. Μπαζιώτης σημειώνει: «Δεν είμαι σεισμολόγος, ωστόσο, τα αποτελέσματα της έρευνας είναι σημαντικό να αξιολογηθούν από όλες τις εμπλεκόμενες επιστημονικές κατευθύνσεις, μεταξύ των οποίων η ορυκτολογία και η πετρολογία την οποία πρεσβεύω. Η έρευνα των επιστημόνων, βασίστηκε στην ανάλυση σεισμικών κυμάτων από ζεύγη σεισμών -«doublets»- που συνέβησαν στα Νησιά Νότιου Σάντουιτς της Ανταρκτικής κατά τη περίοδο 1991-2023. Οι σεισμικές καταγραφές από σταθμούς στις ΗΠΑ και τον Καναδά αποκάλυψαν αλλαγές τόσο στην ταχύτητα περιστροφής όσο και στο σχήμα του εσωτερικού πυρήνα. Συγκεκριμένα, τα κύματα που διέσχιζαν τον πυρήνα παρουσίασαν ίδια χαρακτηριστικά, ενώ αυτά που τον «άγγιζαν» επιφανειακά παρουσίαζαν διαφορές, υποδηλώνοντας τοπικές παραμορφώσεις κοντά στην επιφάνειά του. Οι ερευνητές προτείνουν ότι αυτές οι αλλαγές οφείλονται πιθανότατα στην αλληλεπίδραση του εσωτερικού πυρήνα με τον εξωτερικό υγρό πυρήνα ή σε ανωμαλίες πυκνότητας του κατώτερου μανδύα, αν και η ακριβής αιτία παραμένει υπό διερεύνηση», εξηγεί.
Από γεωλογικής πλευράς, τα νέα δεδομένα προσφέρουν σημαντικές πληροφορίες για τη μακροπρόθεσμη εξέλιξη του εσωτερικού της Γης. «Ο εσωτερικός πυρήνας, που αναπτύσσεται κατά 0,5 χιλιοστά ετησίως μέσω της κρυστάλλωσης σιδήρου από τον εξωτερικό πυρήνα, διαδραματίζει θεμελιώδη ρόλο στη δημιουργία και διατήρηση του μαγνητικού πεδίου της Γης. Η ιξώδης παραμόρφωση, δηλαδή η ικανότητά του να αλλάζει σχήμα υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων, συνδέεται με τη δυναμική του γεωδυναμό – της διαδικασίας που παράγει το μαγνητικό πεδίο μέσω της μεταγωγής θερμότητας του υγρού σιδήρου στον εξωτερικό πυρήνα. Έτσι λοιπόν, αυτή η παραμόρφωση μπορεί και επηρεάζει τη ροή θερμότητας από τον πυρήνα προς την επιφάνεια, η οποία με τη σειρά της συμβάλει στη μεταγωγή και διάδοση της θερμότητας εντός του μανδύα, που αποτελεί ένα βασικό παράγοντα για την τεκτονική των πλακών και την ηφαιστειακή δραστηριότητα», τονίζει ο καθηγητής.
Ο πυρήνας ως ένα δυναμικό σύστημα
Από την άποψη της πετρολογίας, αυτή η έρευνα δημιουργεί ερωτήματα σχετικά με τη φυσική κατάσταση και τη σύσταση του εσωτερικού πυρήνα. «Παρόλο που η ακριβής χημική σύσταση ή συγκεκριμένες ορυκτολογικές φάσεις που ενδεχομένως επηρεάζονται μας είναι εν πολλοίς άγνωστες -λόγω της περιορισμένης ανάλυσης των δεδομένων, η παραμόρφωση υποδηλώνει ότι ο πυρήνας δεν είναι απλώς μια στατική στερεή μάζα, αλλά ένα δυναμικό σύστημα υπό συνεχή αλλαγή. Η αλληλεπίδραση με τον εξωτερικό πυρήνα φαίνεται να διαταράσσει την επιφάνειά του, προκαλώντας τοπικές ανωμαλίες που θα μπορούσαν να συνδεθούν με τη μεταφορά θερμότητας και υλικού σε μεγαλύτερες κλίμακες», εξηγεί ο κ. Μπαζιώτης.
Μπορούν αυτές οι ανακαλύψεις να έχουν επίδραση και στην καθημερινότητα των ανθρώπων; Σύμφωνα με τον καθηγητή Ιωάννη Μπαζιώτη, «η σημασία της ιξώδους παραμόρφωσης εκτείνεται πέρα από τον ίδιο τον πυρήνα. Έμμεσα επηρεάζει την επιφάνεια της Γης μέσω της επίδρασής της στο μαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας, το οποίο με τη σειρά του -μεταξύ άλλων- μας προστατεύει από τον επικίνδυνο ηλιακό άνεμο, διατηρώντας την ατμόσφαιρα και τις συνθήκες που υποστηρίζουν τη ζωή». Είναι χαρακτηριστικό ότι οι αλλαγές στο σχήμα του πυρήνα ενδέχεται να επηρεάζουν τη σταθερότητα του γεωδυναμό, με πιθανές μακροπρόθεσμες συνέπειες ακόμα και για τις κλιματικές συνθήκες και τη βιολογική εξέλιξη στο πλανήτη μας. Επιπλέον, άξιο αναφοράς είναι ότι οι παρατηρήσεις που έκαναν οι επιστήμονες στη μελέτη τους δεν έχουν διάρκεια που απλώς εκτείνεται στο γεωλογικό χρόνο, αλλά εκτυλίσσονται σε κλίμακα ανθρώπινου χρόνου», επισημαίνει ο ίδιος.
Οι διακυμάνσεις στον ρυθμό περιστροφής και το σχήμα του εσωτερικού πυρήνα συμβαίνουν σε ετήσια βάση, ωστόσο η σύνδεση αυτών των αλλαγών με επιφανειακά φαινόμενα, όπως οι σεισμοί, απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση. Όπως υπογραμμίζει ο δρ. Μπαζιώτης, «οι παρατηρήσεις αυτές ενδέχεται να επιβεβαιώνουν θεωρίες που υπήρχαν ήδη, αλλά απαιτούν περισσότερες μελέτες και ανάλυση νέων δεδομένων για την πλήρη κατανόηση του εσωτερικού του πλανήτη μας». Σε κάθε περίπτωση, οι νέες ανακαλύψεις δείχνουν ότι ο εσωτερικός πυρήνας της Γης δεν είναι τόσο σταθερός όσο θεωρούσαμε μέχρι τώρα.
