أسرار جوف الأرض: تفجيرات نووية قديمة تكشف عن كتل صلبة متحركة في اللب الخارجي

كشفت بيانات زلزالية تعود لتجارب نووية أجريت قبل عقود أن اللب الخارجي للأرض يتمتع بتركيبة أكثر تعقيداً بكثير مما كان سائد في السابق، حيث يُرجح احتواؤه على كتل صلبة وضخمة تتحرك باستمرار داخل طبقات المعادن السائلة.

وأتاحت هذه التجارب النووية تحت الأرض، بعد مرور عقود على إجرائها، فرصة فريدة للعلماء لاستكشاف أعماق الكوكب، وأظهرت الدراسة الحديثة أن اللب الخارجي ليس مجرد كتلة متجانسة من المعادن السائلة، بل يضم مواد غير متجانسة وربما كتلاً صلبة ضخمة تتحرك في داخله.

وقامت عالمة الجيوفيزياء يينغ تشو من جامعة Virginia Tech بتحليل الموجات الزلزالية الناجمة عن تفجيرات نووية تحت الأرض نفذتها فرنسا في جزيرة موروروا في بولينيزيا الفرنسية خلال الفترة بين عامي 1977 و1995. وانتقلت تلك الموجات عبر أعماق الأرض قبل أن ترصدها محطة زلزالية في كازاخستان. وبفضل تقارب مواقع التفجيرات الشديد، سلكت الموجات مسارات متطابقة تقريباً، مما منح الباحثين إمكانية دقيقة لمقارنة التغيرات الداخلية عبر الزمن مقارنة بالزلازل الطبيعية.

وأوضحت الدراسة أن الموجات المارة عبر اللب الخارجي لم تستغرق دائماً نفس الزمن للوصول، فمقارنة بعام 1977، وصلت الموجات أسرع بنحو 0.1 ثانية خلال عامي 1982 و1983، وبنحو 0.15 ثانية بين عامي 1988 و1990، بينما تباطأت بحلول عام 1995 لتصبح أبطأ بنحو 0.15 إلى 0.2 ثانية. وتدل هذه الفروق، على الرغم من ضآلتها، على مرور الموجات بمواد ذات خصائص متباينة تتغير وتتحرك مع مرور الوقت.

كما تمكنت الدراسة من تحديد نوع جديد غير معروف سابقاً من الموجات الزلزالية أُطلق عليه اسم PKrKP، والذي ينعكس داخل الجزء الأوسط من اللب الخارجي، مما ساعد في عزل الجزء الخاص بما يجري داخل هذا اللب السائل. وخلص التحليل إلى احتمال وجود منطقة غير طبيعية ضخمة جنوب المحيط الهادئ عند خطوط العرض المنخفضة، بعرض يتجاوز 700 كيلومتر وسمك يقارب 100 كيلومتر.

وتشير الدراسة إلى أن هذه المنطقة قد تتشكل من مواد صلبة معلقة تتحرك وسط المعدن السائل شديد الحرارة، وهو ما يعزز فرضية أن اللب الخارجي يشكل بيئة معقدة تشهد عمليات خلط وحركة نشطة خلال فترة زمنية قصيرة.

ولا تقتصر أهمية هذه النتائج على فهم التركيب الداخلي فحسب، بل تمتد لتشمل توليد المجال المغناطيسي للأرض والعمليات المرتبطة به. ونُشرت هذه النتائج في دورية Journal of Geophysical Research، لتمنح بيانات التفجيرات النووية القديمة غاية علمية جديدة في استكشاف أغمض أجزاء كوكب الأرض.