பூமியின் மையப்பகுதியில் 'டோனட்' வடிவ அமைப்பு கண்டுபிடிப்பு ..!

'Donut' Structure Found Hidden Inside Earth's Core,Coda-Correlation Wavefield,The Equator, The Poles

நமது பாதங்களுக்குக் கீழே சுமார் 2,890 கிலோமீட்டர் தொலைவில் ஒரு பிரம்மாண்டமான திரவ உலோகப் பந்து நமது கிரகத்தின் மையப்பகுதியில் உள்ளது. என்னைப் போன்ற விஞ்ஞானிகள் பூகம்பங்களால் உருவாக்கப்படும் நில அதிர்வு அலைகளை ஒரு வகையான அல்ட்ராசவுண்ட் மூலம் மையத்தின் வடிவத்தையும் அமைப்பையும் "பார்க்க" பயன்படுத்துகின்றனர்.

'Donut' Structure Found Hidden Inside Earth's Core

இந்த அலைகள் குறித்த கூடுதல் அறிவினை பெறுவதற்கு ஒரு புதிய வழியைப் பயன்படுத்தி, நானும் எனது சக ஊழியர் சியாலோங் மாவும் ஒரு ஆச்சரியமான கண்டுபிடிப்பை மேற்கொண்டோம். அப்போது பூமத்திய ரேகையைச் சுற்றியுள்ள மையத்தில் ஒரு பெரிய 'டோனட்'வடிவ பகுதி உள்ளது. அது சில நூறு கிலோமீட்டர் தடிமன் உள்ளதாக இருக்கிறது. அங்கு நில அதிர்வு அலைகள்,மையத்தின் மற்ற பகுதிகளை விட 2சதவீதம் மெதுவாக பயணிக்கின்றன.

இந்த பகுதியில் சிலிக்கான் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் போன்ற இலகுவான கூறுகள் உள்ளன என்று நாங்கள் எண்ணுகிறோம். மேலும் பூமியின் காந்தப்புலத்தை உருவாக்கும் மையத்தின் வழியாக இயங்கும் திரவ உலோகத்தின் பரந்த நீரோட்டங்களில் இது முக்கிய பங்கு வகிக்கலாம். எங்கள் முடிவுகள் இன்று அறிவியல் முன்னேற்றத்தில் வெளியிடப்படுகின்றன.

'Donut' Structure Found Hidden Inside Earth's Core

'கோடா-தொடர்பு அலைவரிசை'

பூகம்பங்களால் உருவாக்கப்படும் நில அதிர்வு அலைகள் பற்றிய பெரும்பாலான ஆய்வுகள், நிலநடுக்கத்திற்குப் பிறகு ஒரு மணிநேரத்தில் உலகம் முழுவதும் பயணிக்கும் பெரிய, ஆரம்ப அலைமுனைகளைப் பார்க்கின்றன.

கோடா என அழைக்கப்படும் இந்த அலைகளின் பின்னர், மங்கலான பகுதியைப் பார்ப்பதன் மூலம் புதிதாக ஒன்றைக் கற்றுக்கொள்ள முடியும் என்பதை நாங்கள் உணர்ந்தோம். இது அதிர்வின் ஒரு பகுதியை அதன் முடிவுக்குக் கொண்டுவருகிறது. குறிப்பாக, வெவ்வேறு நில அதிர்வு கண்டறிதல் கருவிகளில் பதிவுசெய்யப்பட்ட கோடா, அவை தொடங்கிய பல மணிநேரங்களுக்குப் பிறகு எவ்வளவு ஒத்திருக்கிறது என்பதைப் பார்த்தோம்.

கணித அடிப்படையில், இந்த ஒற்றுமை தொடர்பு எனப்படும் ஒன்றால் இது அளவிடப்படுகிறது. ஒன்றாக, பூகம்ப அலைகளின் பிற்பகுதியில் உள்ள இந்த ஒற்றுமைகளை "கோடா-தொடர்பு அலைவரிசை" என்று அழைக்கிறோம்.

கோடா-தொடர்பு அலைவரிசையைப் பார்ப்பதன் மூலம், நாம் பார்க்காத பல எதிரொலி அலைகளிலிருந்து உருவாகும் சிறிய சமிக்ஞைகளைக் கண்டறிந்தோம். இந்த எதிரொலி அலைகள் கடந்து வந்த பாதைகளைப் புரிந்துகொண்டு, கோடா-தொடர்பு அலைவரிசையில் உள்ள சமிக்ஞைகளுடன் அவற்றைப் பொருத்துவதன் மூலம், அவை பூமிக்கு அடியில் அந்த வழியாக பயணிக்க எவ்வளவு நேரம் எடுத்தது என்பதை நாங்கள் கண்டறிந்தோம்.

'Donut' Structure Found Hidden Inside Earth's Core

பூமத்திய ரேகைக்கு அருகே அலைகளின் வேகம் குறைந்தன

துருவங்களுக்கு அருகில் நில அதிர்வு கண்டறிதல் கருவிகளில் பார்த்ததை, பூமத்திய ரேகைக்கு அருகில் உள்ள முடிவுகளுடன் ஒப்பிட்டுப் பார்த்தோம். ஒட்டுமொத்தமாக, துருவங்களுக்கு அருகில் கண்டறியப்பட்ட அலைகள் பூமத்திய ரேகைக்கு அருகில் உள்ள அலைகளை விட வேகமாக பயணித்தன.

பல கணினி மாதிரிகள் மற்றும் மையத்தில் என்ன நிலைமைகள் இந்த முடிவுகளை உருவாக்க முடியும் என்பதற்கான உருவகப்படுத்துதல்களை நாங்கள் முயற்சித்தோம். முடிவில், பூமத்திய ரேகையைச் சுற்றியுள்ள வெளிப்புற மையத்தில், அலைகள் மெதுவாகப் பயணிக்கும் டோரஸ் - 'டோனட்' வடிவ பகுதி - இருக்க வேண்டும் என்பதை நாங்கள் கண்டறிந்தோம்.

நிலநடுக்கவியலாளர்கள் இதற்கு முன் இந்தப் பகுதியைக் கண்டறியவில்லை. இருப்பினும், coda-correlation wavefield ஐப் பயன்படுத்தி, வெளிப்புற மையத்தை இன்னும் விரிவாகவும் மேலும் சமமாகவும் "பார்க்க" உதவுகிறது.

முந்தைய ஆய்வுகள் வெளிப்புற மையத்தின் "உச்சவரம்பை" சுற்றி எல்லா இடங்களிலும் அலைகள் மெதுவாக நகர்கின்றன என்று முடிவு செய்தன. இருப்பினும், குறைந்த வேகம் கொண்ட பகுதி பூமத்திய ரேகைக்கு அருகில் மட்டுமே உள்ளது என்பதை இந்த ஆய்வில் காட்டியுள்ளோம்.

'Donut' Structure Found Hidden Inside Earth's Core

வெளிப்புற கோர் மற்றும் ஜியோடைனமோ

பூமியின் வெளிப்புற மையமானது 3,480 கிமீ ஆரம் கொண்டது. இது செவ்வாய் கிரகத்தை விட சற்று பெரியது. இது முக்கியமாக இரும்பு மற்றும் நிக்கல், சிலிக்கான், ஆக்ஸிஜன், சல்பர், ஹைட்ரஜன் மற்றும் கார்பன் போன்ற இலகுவான தனிமங்களின் சில தடயங்களைக் கொண்டுள்ளது.

வெளிப்புற மையத்தின் அடிப்பகுதி மேற்புறத்தை விட வெப்பமாக உள்ளது. மேலும் வெப்பநிலை வேறுபாடு திரவ உலோகத்தை அடுப்பில் கொதிக்கும் பானையில் உள்ள தண்ணீரைப் போல நகர்த்துகிறது. இந்த செயல்முறை வெப்ப வெப்பச்சலனம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. மேலும் நிலையான இயக்கம் வெளிப்புற மையத்தில் உள்ள அனைத்து பொருட்களும் நன்கு கலக்கப்பட்டு ஒரே மாதிரியாக இருக்க வேண்டும் என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம்.

ஆனால் வெளிப்புற மையத்தில் எல்லா இடங்களிலும் ஒரே பொருள் நிறைந்திருந்தால், நில அதிர்வு அலைகள் எல்லா இடங்களிலும் ஒரே வேகத்தில் பயணிக்க வேண்டும். நாம் கண்டறிந்த டோனட் வடிவ பகுதியில் இந்த அலைகள் ஏன் மெதுவாக செல்கின்றன?

இந்த பகுதியில் ஒளி கூறுகளின் அதிக செறிவு இருக்க வேண்டும் என்று நாங்கள் நினைக்கிறோம். இவை பூமியின் திடமான உள் மையத்திலிருந்து வெளிப்புற மையத்தில் வெளியிடப்படலாம், அங்கு அவற்றின் மிதப்பு அதிக வெப்பச்சலனத்தை உருவாக்குகிறது.

பூமத்திய ரேகை டோனட் பகுதியில் இலகுவான தனிமங்கள் ஏன் அதிகமாக உருவாகின்றன? இந்த பகுதியில் வெளிப்புற மையத்தில் இருந்து அதன் மேலே உள்ள பாறை உறைக்கு அதிக வெப்பம் மாற்றப்பட்டால் இதை விளக்க முடியும் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர்.

'Donut' Structure Found Hidden Inside Earth's Core

வெளிப்புற மையத்தில் மற்றொரு கிரக அளவிலான செயல்முறையும் உள்ளது. பூமியின் சுழற்சி மற்றும் சிறிய திடமான உள் மையமானது, வெளிப்புற மையத்தின் திரவமானது, பெரிய நீரோடைகள் போன்ற வடக்கு-தெற்கு திசையில் இயங்கும் நீண்ட செங்குத்து சுழல்களில் தன்னை ஒழுங்குபடுத்துகிறது.

இந்த சுழல்களில் திரவ உலோகத்தின் கொந்தளிப்பான இயக்கம் பூமியின் காந்தப்புலத்தை உருவாக்குவதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் பொறுப்பான "ஜியோடைனமோ" வை உருவாக்குகிறது. இந்த காந்தப்புலம் பூமியை தீங்கு விளைவிக்கும் சூரியக் காற்று மற்றும் கதிர்வீச்சிலிருந்து பாதுகாக்கிறது. இதுவே மேற்பரப்பில் நமது வாழ்க்கையை சாத்தியமாக்குகிறது.

வெளிப்புற மையத்தின் ஒப்பனை பற்றிய விரிவான பார்வை - இலகுவான தனிமங்களின் புதிதாகக் கண்டறியப்பட்ட டோனட் உட்பட - பூமியின் காந்தப்புலத்தை நன்கு புரிந்துகொள்ள உதவும். குறிப்பாக, புலம் எவ்வாறு அதன் தீவிரத்தையும் திசையையும் சரியான நேரத்தில் மாற்றுகிறது என்பது பூமியில் வாழ்வதற்கும், கிரகங்கள் மற்றும் புறக்கோள்களில் சாத்தியமாக வாழ்வதற்கும் முக்கியமானது.

ஆய்வுக்கட்டுரை -

Hrvoje Tkalčić, பேராசிரியர், புவி இயற்பியல் தலைவர், ஆஸ்திரேலிய தேசிய பல்கலைக்கழகத்தின் வாரமுங்கா வரிசையின் இயக்குனர்