ஒரு புதிய அறிவியல் கண்டுபிடிப்பு நமது கிரகத்தின் உள் அமைப்பு மற்றும் வாழ்க்கைக்கு அவசியமான ஆவியாகும் கூறுகளின் தோற்றம் பற்றிய புரிதலை முழுமையாக மறுவடிவமைப்பதாக உறுதியளிக்கிறது. பூமியின் மையப்பகுதியில் ஹைட்ரஜனின் பரந்த நீர்த்தேக்கங்கள் இருக்கலாம் என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர், இது பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள அனைத்து கடல்களிலும் உள்ள நீரின் அளவை விட 9 முதல் 45 மடங்கு வரை மாறுபடும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. உலகின் மையத்தில் இருக்கும் தீவிர அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலை நிலைகளை உருவகப்படுத்திய மேம்பட்ட சோதனைகளிலிருந்து முடிவுகள் பெறப்பட்டன.
இந்த ஹைட்ரஜன் திரவ நீரின் வடிவத்தில் இல்லை, மாறாக மையத்தை உருவாக்கும் உலோகக் கலவைகளில் கரைக்கப்படுகிறது என்று தரவு குறிப்பிடுகிறது. இந்த உறுப்பு கிரகத்தின் மத்திய பகுதியின் மொத்த வெகுஜனத்தில் 0.07% முதல் 0.36% வரை இருக்கும் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இந்த செறிவு, சதவீத அடிப்படையில் சிறியதாகத் தோன்றினாலும், ஒரு கிரக அளவில் மிகப்பெரிய அளவிலான பொருளாக மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது, இது முந்தைய புவியியல் மாதிரிகள் முன்மொழியப்பட்டதை விட பூமியின் உட்புறம் ஒளி கூறுகளால் மிகவும் பணக்காரமானது என்று கூறுகிறது.
சுமார் 4.5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஏற்பட்ட கிரக உருவாக்கம் பற்றிய ஒரு முக்கியமான கோட்பாட்டை இந்த ஆய்வு உறுதிப்படுத்துகிறது. பூமி இன்னும் வெகுஜனத்தைக் குவித்து அதன் அடுக்குகளை வேறுபடுத்திக் கொண்டிருக்கும் போது, நீர் மற்றும் ஹைட்ரஜன் கிரகத்தில் அதன் உருவாக்கத்தின் ஆரம்ப கட்டங்களில் இணைக்கப்பட்டதாக சான்றுகள் தெரிவிக்கின்றன. தாமதமான குண்டுவீச்சு என்று அழைக்கப்படும் காலப்பகுதியில் வால்மீன் மற்றும் சிறுகோள் தாக்கங்களால் பெரும்பாலான நீர் பின்னர் வந்திருக்கும் என்ற கருதுகோளுக்கு இது முரண்படுகிறது.
ஆய்வகத்தில் தீவிர நிலைமைகளின் உருவகப்படுத்துதல்
இந்த முடிவுகளை அடைய, விஞ்ஞானிகள் குழு பூமியின் மையத்தின் விரோதமான சூழலை மீண்டும் உருவாக்க உயர் அழுத்த அறைகளைப் பயன்படுத்தியது. இந்த உருவகப்படுத்துதல்களில், ஹைட்ரஜன் மற்றும் சிலிக்கானின் நடத்தை ஆயிரக்கணக்கான கிலோமீட்டர் ஆழத்தில் ஏற்படுவதைப் போன்ற பிரம்மாண்டமான சுருக்கங்களுக்கு உட்படுத்தப்படும் போது பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. இந்த தனிமங்கள் கருவின் முக்கிய அங்கமான இரும்புடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதைக் கவனிப்பதே நோக்கமாக இருந்தது.
இந்த குறிப்பிட்ட நிலைமைகளின் கீழ், ஹைட்ரஜன் வார்ப்பிரும்புகளில் எளிதில் கரைந்துவிடும் மற்றும் அதன் விளைவாக வரும் கனிம அமைப்பில் “சிக்கப்பட்டது” என்று சோதனைகள் வெளிப்படுத்தின. இந்த கரைப்பு செயல்முறையானது நிலையான சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது, இது தனிமத்தை உள்ளே ஆழமாகப் பிடிக்கிறது, இது மேலோட்டம் அல்லது மேலோட்டத்தில் தப்பிப்பதைத் தடுக்கிறது. இயற்பியல் மாதிரிகளின் நேரடி சேகரிப்பு தேவையில்லாமல் மையத்தின் சேமிப்பக திறனைக் கணக்கிடுவதை இந்த முறை சாத்தியமாக்கியது, இது தற்போதைய தொழில்நுட்பத்தில் சாத்தியமற்றது.
வெவ்வேறு செறிவூட்டல் காட்சிகளை நிறுவி, தரவை சரிபார்க்க ஒரு ஒப்பீட்டு அணுகுமுறையை ஆராய்ச்சி பயன்படுத்தியது:
– ஒன்பது உலகப் பெருங்கடல்களுக்குச் சமமான ஹைட்ரஜனின் அளவை பழமைவாத காட்சி திட்டமிடுகிறது.
– அதிகபட்ச செறிவூட்டல் காட்சி 45 பெருங்கடல்களுடன் தொடர்புடைய அளவைக் குறிக்கிறது.
– மாறுபாடு நேரடியாக உலோக கலவையில் இருக்கும் சிலிக்கான் போன்ற பிற ஒளி கூறுகளின் விகிதத்தைப் பொறுத்தது.
– உருவகப்படுத்துதல்களில் காணப்பட்ட இறுதி அடர்த்தி பூமியின் மையப்பகுதியின் தற்போதைய நில அதிர்வு அளவீடுகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.
புவியியல் மற்றும் காந்த பரிணாம வளர்ச்சியில் தாக்கம்
மையத்தில் ஹைட்ரஜனின் பாரிய இருப்பு கிரகத்தின் உள் இயக்கவியலுக்கும் பூமியின் காந்தப்புலத்தின் உருவாக்கத்திற்கும் நேரடி விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. திரவ நிலையில் உள்ள உலோகங்களால் ஆன வெளிப்புற மையமானது, மின்னோட்டங்களை உருவாக்கும் நகரும், அதையொட்டி, சூரியக் கதிர்வீச்சிலிருந்து பூமியைப் பாதுகாக்கும் காந்தக் கவசத்தை உருவாக்குகிறது. ஹைட்ரஜன் போன்ற ஒளி கூறுகளின் அறிமுகம் இந்த திரவத்தின் அடர்த்தி மற்றும் பாகுத்தன்மையை மாற்றுகிறது, இந்த இயற்கை ஜியோடைனமோவின் செயல்திறன் மற்றும் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கிறது.
மேலும், பூமியின் மேலடுக்கில் உள்ள வெப்பச்சலன இயக்கங்கள், தகடு டெக்டோனிக்ஸ் மற்றும் எரிமலைக்கு காரணமானவை, மையத்தில் இருந்து வெப்ப மற்றும் இரசாயன உள்ளீடுகளைப் பெறுகின்றன. ஆழமான உட்புறத்தின் வெப்ப இயக்கவியல் ஹைட்ரஜன் இருப்பதால் பாதிக்கப்படுகிறது, இது கழிவு வெப்பத்தை எளிதாக்குகிறது மற்றும் மையத்தை தூய இரும்பு மற்றும் நிக்கல் மட்டும் கொண்டதை விட நீண்ட நேரம் சுறுசுறுப்பாக வைத்திருக்கும். பூமியில் உள்ள நீர் மற்றும் ஆவியாகும் சுழற்சியானது மேற்பரப்பை ஆழமான அடுக்குகளுடன் இணைக்கும் ஒரு ஒருங்கிணைந்த அமைப்பாகும் என்ற பார்வையை இந்த டைனமிக் வலுப்படுத்துகிறது.
நீண்ட கால நில அதிர்வு ஆய்வுகள் ஏற்கனவே பூமியின் மையப்பகுதி தூய இரும்புக் கோளத்தை விட சற்று குறைவான அடர்த்தியாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது. “அடர்த்தி பற்றாக்குறை” என்று அழைக்கப்படும் இந்த நிகழ்வு, புவி இயற்பியலாளர்களை கவர்ந்தது. ஹைட்ரஜன் ஒரு முக்கிய கலப்பு உறுப்பாக செயல்படுகிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துவது இந்த மர்மத்திற்கு ஒரு நேர்த்தியான தீர்வை வழங்குகிறது, தற்போது ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட அடர்த்தி மாதிரிகளில் உள்ள இடைவெளிகளை நிரப்புகிறது.
மேற்பரப்பு மற்றும் ஆழமான நீர்த்தேக்கங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள்
மேற்பரப்பில் காணப்படும் ஹைட்ரஜனின் தன்மையை மையத்தில் சேமிக்கப்பட்டுள்ளவற்றிலிருந்து வேறுபடுத்துவது அவசியம். பெருங்கடல்களில், ஹைட்ரஜன் நீர் மூலக்கூறுகளுடன் இணைக்கப்பட்டு, ஒரு திரவ நிலையில் ஆக்ஸிஜனை (H2O) உருவாக்குகிறது. மையத்தில், இது ஒரு உலோக நிலையில் உள்ளது அல்லது மில்லியன் கணக்கான வளிமண்டலங்களைத் தாண்டிய அழுத்தத்தின் கீழ் கனிமங்களில் கரைக்கப்படுகிறது. இது செல்லக்கூடிய நிலத்தடி கடல் அல்ல, ஆனால் பாறை மற்றும் உலோக மேட்ரிக்ஸில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட ஒரு அணு இருப்பு.
விஞ்ஞானிகள் இந்த கண்டுபிடிப்பை மேன்டில் உள்ள மற்ற அறியப்பட்ட நீர்த்தேக்கங்களுடன் ஒப்பிடுகின்றனர், அங்கு ரிங்வுடைட் போன்ற தாதுக்கள் அவற்றின் படிக அமைப்பில் தண்ணீரைத் தக்கவைத்துக்கொள்ளும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், மையத்தின் சாத்தியமான அளவு மேன்டில் இருப்புக்களை விட அதிகமாக உள்ளது, இது மத்திய பகுதியை கிரகத்தின் மிகப்பெரிய ஹைட்ரஜன் வைப்புத்தொகையாக ஒருங்கிணைக்கிறது. எதிர்கால ஆய்வுகள் அடர்த்தி முரண்பாடுகளை மிகவும் துல்லியமாக வரைபடமாக்க புதிய நில அதிர்வு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி இந்த மதிப்பீடுகளைச் செம்மைப்படுத்த முயல்கின்றன.
“ஈரமான பூமி” மாதிரியின் சரிபார்ப்பு, அதன் உருவாக்கம் முதல் கிரகங்கள் வாழ்வதற்கான முன்னோக்கை மாற்றுகிறது. பாறைக் கோள்கள் உருவாகும் போது நீர் ஒரு மூலப்பொருளாக இருந்தால், மற்ற சூரிய மண்டலங்களில் உள்ள எக்ஸோப்ளானெட்டுகள் ஹைட்ரஜனின் பரந்த உள் இருப்புக்களைக் கொண்டிருப்பது சாத்தியமாகும், இது அவற்றின் வளிமண்டலத்தையும் பில்லியன் கணக்கான புவியியல் ஆண்டுகளில் உயிர்வாழும் திறனையும் பாதிக்கும்.