Ο πυρήνας της Γης είναι το πολύ θερμό, πολύ πυκνό κέντρο του πλανήτη μας, που αποτελείται από έναν υγρό εξωτερικό πυρήνα και έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα. Ο πυρήνας αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, με κάποια ελαφρύτερα στοιχεία όπως θείο, άνθρακα, οξυγόνο και πυρίτιο. Ο πυρήνας είναι υπεύθυνος για τη δημιουργία του μαγνητικού πεδίου της Γης και επηρεάζει τις τεκτονικές πλάκες.
Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται εδώ και καιρό να μελετήσουν τη δομή και τη σύνθεση του πυρήνα της Γης, αλλά δεν είναι εύκολο να διερευνήσουν το βαθύ εσωτερικό του πλανήτη μας. Μία από τις κύριες μεθόδους που χρησιμοποιούν είναι η ανάλυση των σεισμικών κυμάτων, δηλαδή των δονήσεων που διαπερνούν τη Γη ως αποτέλεσμα σεισμών ή εκρήξεων. Τα σεισμικά κύματα μπορούν να αποκαλύψουν πληροφορίες σχετικά με την πυκνότητα, τη θερμοκρασία και την ελαστικότητα των υλικών που συναντούν κατά μήκος της διαδρομής τους.
Πρόσφατα, μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Maryland και το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins χρησιμοποίησε σεισμικά κύματα για να ανακαλύψει ένα απροσδόκητο χαρακτηριστικό στον πυρήνα της Γης: μια τεράστια αρχαία δομή που τυλίγεται γύρω από τον εσωτερικό πυρήνα σαν κορδέλα. Τα ευρήματά τους δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Science.
Οι ερευνητές ανέλυσαν σεισμικά κύματα που ταξιδεύουν κατά μήκος του ορίου μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού πυρήνα, το οποίο ονομάζεται εσωτερικό όριο πυρήνα (ICB). Διαπίστωσαν ότι ορισμένα από αυτά τα κύματα ανακλώνται από ένα λεπτό στρώμα υλικού που έχει διαφορετικές ιδιότητες από τον υπόλοιπο εξωτερικό πυρήνα. Αυτό το στρώμα έχει πάχος περίπου 35 χιλιόμετρα (22 μίλια) και εκτείνεται για περίπου 400 χιλιόμετρα (250 μίλια) κατά μήκος του ICB.
Οι ερευνητές ονόμασαν το στρώμα αυτό "Ανατολική Ημισφαιρική Ανωμαλία" (Eastern Hemisphere Anomaly - EHA), επειδή βρίσκεται κυρίως στο ανατολικό ημισφαίριο της Γης. Διαπίστωσαν επίσης ότι το EHA δεν είναι ομοιόμορφο, αλλά έχει διακυμάνσεις στο πάχος και τις σεισμικές του ιδιότητες. Το EHA διαφαίνεται ότι είναι πιο εμφανές σε ορισμένες περιοχές από ό,τι σε άλλες, σχηματίζοντας μια δομή που μοιάζει με κορδέλα και τυλίγεται γύρω από τον εσωτερικό πυρήνα.
Το σχέδιο επιστημόνων για ένα υπερτηλεσκόπιο στη Σελήνη
Η προέλευση και η φύση της ΕΗΑ είναι ακόμη άγνωστη, αλλά οι ερευνητές έχουν ορισμένες υποθέσεις. Μια πιθανότητα είναι ότι το EHA είναι απομεινάρι ενός αρχαίου ωκεανού μάγματος που υπήρχε όταν η Γη ήταν νέα και θερμή. Ο ωκεανός μάγματος μπορεί να είχε κρυσταλλωθεί από κάτω προς τα πάνω, σχηματίζοντας στρώματα διαφορετικής σύνθεσης. Το EHA θα μπορούσε να είναι ένα από αυτά τα στρώματα που επέζησε από την επακόλουθη ανάμιξη και τη συναγωγή του εξωτερικού πυρήνα.
Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι το EHA είναι αποτέλεσμα χημικών αντιδράσεων μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού πυρήνα. Ο εσωτερικός πυρήνας μπορεί να απελευθέρωσε κάποια ελαφρύτερα στοιχεία στον εξωτερικό πυρήνα με την πάροδο του χρόνου, δημιουργώντας μια ζώνη διαφορετικής σύνθεσης κοντά στο ICB. Το EHA θα μπορούσε να είναι αυτή η ζώνη που έχει τροποποιηθεί από θερμικές και μαγνητικές επιδράσεις.
Η ανακάλυψη του EHA προκαλεί την κατανόησή μας για τον πυρήνα της Γης και την ιστορία του. Υποδηλώνει ότι συμβαίνουν πολύπλοκες διεργασίες στον ICB τις οποίες δεν κατανοούμε πλήρως. Υποδηλώνει επίσης ότι ο πυρήνας της Γης μπορεί να έχει μεγαλύτερη ετερογένεια και ποικιλομορφία από ό,τι νομίζαμε. Το EHA θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις στο πώς δημιουργείται το μαγνητικό πεδίο της Γης και πώς αυτό αλλάζει με την πάροδο του χρόνου.
Οι ερευνητές ελπίζουν να διερευνήσουν περαιτέρω την EHA χρησιμοποιώντας περισσότερα σεισμικά δεδομένα και αριθμητικές προσομοιώσεις, αλλά και να συνεργαστούν με άλλους επιστήμονες που μελετούν τον πυρήνα της Γης από διαφορετικές οπτικές γωνίες, όπως την γεωδυναμική, τη φυσιολογία των ορυκτών και την γεωχημεία.
Συνδυάζοντας διαφορετικές μεθόδους και κλάδους, στοχεύουν να διαλευκάνουν το μυστήριο του πυρήνα της Γης και της αρχαίας, απροσδόκητης δομής του.
