Κάτι γίνεται στο εσωτερικό της Γης ‑ Έλληνας επιστήμονας εξηγεί τι συνέβη στον πυρήνα του πλανήτη

Μέχρι σήμερα ο άνθρωπος δεν έχει "επισκεφτεί" με κανένα μέσο τον εσωτερικό πυρήνα της Γης αν και, στο συλλογικό υποσυνείδητο, έχουμε τη σκέψη πως αυτή η σφαίρα μέσα στην... σφαίρα δεν έχει κρυμμένα μυστικά.

Κι όμως, η Γη, η «Χλωμή Μπλε Κουκκίδα» πάνω στον οποίο ζούμε και αναπνέουμε τώρα αποκαλύπτει και κάτι νέο στους επιστήμονες. Με βάση τα όσα γνωρίζουμε, ο εσωτερικός πυρήνας είναι μία στέρεη σφαίρα ακτίνας κάπου 1.220 χιλιομέτρων που αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο. Αυτός βρίσκεται στο κέντρο του πλανήτη μας, και είναι περιτριγυρισμένος από τον υγρό εξωτερικό πυρήνα. Και σίγουρα κανείς μας δεν μπορεί να κάνει προς τα εκεί ένα "ταξίδι στο κέντρο της Γης".

«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.

Σεισμικά κύματα αποκάλυψαν κάτι κρίσιμο για τη κατανόηση της εξέλιξης του εσωτερικού της Γης

Τι το ιδιαίτερο έχει η έρευνα που έγινε υπό την καθοδήγηση του John Vidale από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας; Ο κ. Μπαζιώτης ξεκαθαρίζει: «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 γεωλογική σκοπιά, η ανακάλυψη αυτή είναι κρίσιμη για τη κατανόηση της εξέλιξης 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.

Δεν είναι ο πυρήνας της Γης σταθερός;

Για τον κλάδο της πετρολογίας, η έρευνα αυτή εγείρει, σύμφωνα με τον Έλληνα ειδικό, ερωτήματα για τη φυσική κατάσταση και τη σύνθεση 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.

Υπάρχει όμως κάτι περισσότερο που θα ήθελε να μάθει η επιστημονική κοινότητα ή και ο καθημερινός άνθρωπος; Όπως εξηγεί ο καθηγητής Ιωάννης Μπαζιώτης «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 αλλαγές στο ρυθμό περιστροφής και το σχήμα του εσωτερικού πυρήνα παρουσιάζουν ετήσια μεταβλητότητα. Ωστόσο, η άμεση σύνδεση με παρατηρήσιμα επιφανειακά φαινόμενα, όπως σεισμοί, απαιτεί περαιτέρω έρευνα. Όπως χαρακτηριστικά συμπληρώνει ο δρ. Μπαζιώτης «θα μπορούσε, εν δυνάμει, αυτή η μελέτη να είναι η επιβεβαίωση των όσων πιστεύαμε, καθώς θα μπορούσε να έχει πολύ σημαντικές επιπτώσεις για τη γεωλογική, ορυκτολογική, πετρολογική και γεωχημική κατανόηση του εσωτερικού του πλανήτη μας». Ωστόσο όπως συμπληρώνει, «η ανακάλυψη της ιξώδους παραμόρφωσης του εσωτερικού πυρήνα φωτίζει τη δυναμική φύση του βαθύτερου εσωτερικού της Γης. Mέχρι να φτάσουμε σε αυτό το σημείο είμαστε μακριά, καθώς η συγκεκριμένη μελέτη έχει ακόμα χαμηλό βαθμό διακριτικής ικανότητας, τέτοιο που απαιτούνται περαιτέρω αναλύσεις αντίστοιχων σεισμών, άλλων γεωφυσικών παραμέτρων και πειραμάτων στο εργαστήριο υπό συγκεκριμένες συνθήκες που θα προσομοιώνουν τις συνθήκες του κατώτερου μανδύα, και του πυρήνα». Σε κάθε περίπτωση σύμφωνα με την ανάλυση του Έλληνα επιστήμονα της νέας ανακάλυψης, είναι αντιληπτό πως ο εσωτερικός πυρήνας της Γης μας δεν είναι στέρεος με τον τρόπο που μέχρι σήμερα πιστεύαμε...