التبريد الفائق للنواة الداخلية للأرض قد يكشف أخيرًا عن عمرها الحقيقي، وفقًا لتقرير جديد

يقع اللب الداخلي للأرض، المكون من الحديد الصلب والنيكل، على عمق أكثر من 5100 كيلومتر تحت سطح الأرض. وعلى الرغم من دوره الحاسم في تشكيل ظروف الأرض وتوليد مجالها المغناطيسي، إلا أن عمر اللب ظل لغزًا. وبفضل التقدم في فيزياء المعادن، أصبح العلماء الآن أقرب إلى فهم كيفية وتوقيت تشكل اللب. يعد اللب الصلب أمرًا حيويًا للحفاظ على المجال المغناطيسي للأرض، والذي يحمينا من الإشعاع الشمسي الضار، مما يجعل الكوكب صالحًا للسكن لمليارات السنين.

عملية تكوين وتجميد النواة الداخلية

تتصلب النواة الداخلية، التي كانت في السابق منصهرة، مع تبريد الأرض. وتتسبب عملية التبريد هذه في تجميد السائل الغني بالحديد المحيط بالنواة، مما يؤدي إلى تمدد النواة الداخلية إلى الخارج، على الرغم من أن درجة الحرارة في النواة تظل شديدة الحرارة، عند أكثر من 5000 كلفن (حوالي 4726 درجة مئوية). ويؤدي تجميد الحديد إلى إطلاق عناصر أخف وزناً مثل الأكسجين والكربون، مما يخلق سائلاً طافياً يرتفع إلى النواة الخارجية، وينتج تيارات كهربائية. وتدفع هذه التيارات المجال المغناطيسي للأرض، وهو المسؤول عن ظواهر مثل الأضواء الشمالية.

التبريد الفائق وعمر النواة

يستخدم علماء الجيوفيزياء النماذج الحرارية لـ يذاكر التاريخ المغناطيسي للأرض. كشفت هذه النماذج أن التبريد الفائق، حيث يبرد السائل إلى ما دون نقطة التجمد دون أن يتصلب، قد يفسر تشكل اللب. تشير الدراسات الحديثة إلى أن الحديد في اللب قد يحتاج إلى التبريد الفائق بما يصل إلى 1000 كلفن قبل التجمد. ومع ذلك، فإن هذا المستوى من التبريد يعني أن اللب قد يكون أصغر سنًا بكثير، بين 500 و1000 مليون سنة مما كان يُعتقد سابقًا. تشير الأدلة الحالية إلى أن اللب ربما تعرض لأقل من 400 كلفن من التبريد الفائق.

لا يزال عمر النواة الداخلية للأرض موضوعًا للدراسة المكثفة، حيث يستكشف العلماء إمكانية أن يكون عمر النواة أصغر من التقديرات بسبب ظاهرة التبريد الفائق هذه. وقد يؤدي فهم هذا إلى إعادة تشكيل معرفتنا بالتاريخ المغناطيسي للأرض.