خنک شدن هسته داخلی زمین در نهایت می تواند سن واقعی آن را آشکار کند

هسته داخلی زمین که از آهن جامد و نیکل ساخته شده است، بیش از 5100 کیلومتر زیر سطح زمین قرار دارد. با وجود نقش حیاتی آن در شکل دادن به شرایط زمین و تولید میدان مغناطیسی آن، سن هسته همچنان یک راز باقی مانده است.

به لطف پیشرفت‌های فیزیک معدنی، دانشمندان اکنون به درک چگونگی و زمان تشکیل هسته نزدیک‌تر شده‌اند. هسته جامد برای حفظ میدان مغناطیسی زمین، که ما را در برابر تشعشعات مضر خورشید محافظت می کند، حیاتی است و سیاره را برای میلیاردها سال قابل سکونت می کند.

فرآیند تشکیل و انجماد هسته داخلی

هسته داخلی که زمانی مذاب بود، با سرد شدن زمین جامد می شود. این فرآیند خنک‌سازی باعث می‌شود مایع غنی از آهن اطراف هسته منجمد شود و هسته داخلی به سمت بیرون منبسط شود، اگرچه دمای هسته در بالای 5000 کلوین (حدود 4726 درجه سانتی‌گراد) سوزان باقی می‌ماند. انجماد آهن، عناصر سبک تری مانند اکسیژن و کربن را آزاد می کند و مایع شناوری ایجاد می کند که به درون هسته بیرونی بالا می رود و جریان الکتریکی تولید می کند. این جریان ها میدان مغناطیسی زمین را که مسئول پدیده هایی مانند شفق شمالی است، هدایت می کنند.

Supercooling و عصر هسته

ژئوفیزیکدانان از مدل های حرارتی برای مطالعه تاریخ مغناطیسی زمین استفاده می کنند. این مدل‌ها نشان داده‌اند که ابرسرد کردن، که در آن یک مایع در زیر نقطه انجماد خود بدون انجماد سرد می‌شود، می‌تواند تشکیل هسته را توضیح دهد. مطالعات اخیر نشان می دهد که آهن موجود در هسته ممکن است قبل از انجماد نیاز به خنک شدن تا 1000K داشته باشد. با این حال، این سطح از سرد شدن نشان می دهد که هسته ممکن است بسیار جوان تر باشد، بین 500 تا 1000 میلیون سال از آنچه قبلا تصور می شد. شواهد فعلی نشان می دهد که هسته ممکن است کمتر از 400K ابرسرد شدن را تجربه کرده باشد.

سن هسته داخلی زمین همچنان موضوعی است که به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است و دانشمندان در حال بررسی این احتمال هستند که هسته می تواند جوان تر از تخمین زده شده به دلیل این پدیده فوق خنک کننده باشد. درک این موضوع می تواند دانش ما از تاریخ مغناطیسی زمین را تغییر دهد.