ساعدنیوز: کانت الأرض فی بدایه تشکّلها قبل حوالی 4.5 ملیار سنه کتله من الصخور المنصهره. ومع مرور الوقت، غرقت العناصر الأثقل مثل الحدید والنیکل نحو مرکز الکوکب لتشکیل النواه الأولیه للأرض.
وفقًا لـ ساعدنیوز، لا تزال نواه الأرض الیوم کره شدیده السخونه والکثافه فی أعماق کوکبنا. وتتکوّن من نواه خارجیه سائله تبدأ من عمق حوالی 2900 کیلومتر تحت سطح الأرض وتمتد لمسافه تقارب 2200 کیلومتر. کما توجد نواه داخلیه صلبه تبدأ من عمق یقارب 5150 کیلومترًا ویبلغ نصف قطرها حوالی 1220 کیلومترًا.
لکن ما هی درجه حراره نواه الأرض بدقه، وکیف تمکن العلماء من قیاسها رغم أنهم لم یتمکنوا من الحفر إلى هذا العمق؟
قدّر العلماء باستخدام مجموعه من الطرق أن درجه حراره نواه الأرض تشبه تقریبًا درجه حراره سطح الشمس، أی حوالی 5000 إلى أکثر من 5500 درجه مئویه. وتشیر هذه الدرجه إلى الحد الفاصل بین النواه الداخلیه والخارجیه، والذی یُعتقد أنه الأکثر حراره.
لکن هذه الحراره لم تُقَس بشکل مباشر، بل تم تقدیرها من خلال تجارب ونماذج نظریه حول ترکیب النواه.
یتکوّن مرکز الأرض أساسًا من الحدید بنسبه تقارب 85%، إلى جانب النیکل وعناصر خفیفه أخرى. ویکون هذا الماده فی النواه الخارجیه فی الحاله السائله، بینما تکون فی النواه الداخلیه فی الحاله الصلبه. وقد توصّل العلماء إلى ذلک من خلال تجارب على سبائک الحدید تحت ضغط هائل، ودراسه ترکیب النیازک، وسلوک الموجات الزلزالیه أثناء مرورها عبر الأرض.
وبما أن النواه الخارجیه تتکوّن أساسًا من الحدید السائل، فلا بد أن تکون درجه حرارتها أعلى من درجه انصهار الحدید. تبلغ درجه انصهار الحدید النقی على سطح الأرض حوالی 1538 درجه مئویه، لکن الضغط الهائل فی أعماق الأرض یرفع هذه الدرجه بشکل کبیر، ولذلک تبقى النواه الداخلیه صلبه رغم حرارتها العالیه جدًا.
ولتحدید درجه انصهار الحدید تحت هذه الظروف القاسیه، أجرى العلماء تجارب متعدده، منها ضغط عینات الحدید بین ماسات صناعیه وتسخینها باللیزر إلى درجات حراره عالیه جدًا، إضافه إلى استخدام موجات صدمیه لمحاکاه الضغط الهائل. ثم تم استنتاج درجه الحراره عند حدود النواه الداخلیه والخارجیه، والتی تتراوح بین 5000 وأکثر من 5500 درجه مئویه.
یقول البروفیسور شیشون هوانغ من جامعه صن یات-سن: «إلى حد ما، کل ما نعرفه عن نواه الأرض هو تقدیر علمی مدروس». ولا تزال العدید من العملیات مثل کیفیه تبلور النواه الداخلیه غیر مفهومه بالکامل.
وتقوم النواه الخارجیه السائله أیضًا بتولید المجال المغناطیسی للأرض، الذی یحمی الکوکب والحیاه من الریاح الشمسیه الخطیره.
ویعود جزء کبیر من حراره النواه إلى تاریخ تکوّن الأرض، حیث انجذبت المواد الثقیله مثل الحدید نحو الداخل وتحولت طاقه الجاذبیه إلى حراره.
کما یعتقد العلماء أن اصطدام جسم بحجم کوکب المریخ بالأرض فی مراحلها الأولى ساهم فی تولید کمیه هائله من الحراره داخلها. کما قد تسهم عناصر مشعه مثل البوتاسیوم والیورانیوم والثوریوم فی هذه الحراره، رغم أن دورها لا یزال محل نقاش.
تُعد النواه الحاره أحد أهم أسباب إمکانیه وجود الحیاه على الأرض، إذ احتفظت الأرض بجزء کبیر من حرارتها الداخلیه الأصلیه مقارنه بکواکب أخرى.
یقول کوینتن ویلیامز، الفیزیائی المتخصص فی المعادن: إن الأرض لم تبرد بشکل کافٍ، ولذلک احتفظت بجزء کبیر من حرارتها الأولیه. وهذا ما یسمح بوجود تکتونیه الصفائح التی تحرک سطح الأرض وتدعم نشوء الحیاه.
ویضیف هوانغ: «إذا کنت تهتم بالحیاه، فعلیک أن تهتم أیضًا بباطن الأرض». فهذه النواه شدیده السخونه هی التی تجعل الحیاه ممکنه على کوکبنا.
