ما الذي يجعل اللب الداخلي للأرض صلبًا

ما الذي يجعل اللب الداخلي للأرض صلبًا

تتكون الكرّة الأرضية من عدّة طبقات متتالية أبرزها النواة الخارجية المُحددة للوشاح الخارجي للأرض والنواة الداخلية التي تقطن في داخل الكرة الأرضية وأكثر طبقاتها ارتفاعاً في الحرارة، وهي الطبقة الرابعة والأخيرة من طبقات الأرض وتمثل كرة معدنية ضخمة مصنوعة من الحديد بشكل رئيسي، وتصل بها درجات الحرارة إلى مستويات قياسية في الارتفاع وعلى الرغم من ذلك إلا أنها ليست سائلة مثل اللبّ الخارجي للأرض وإنما شديدة الصلابة.

يتكون كلا من اللب الداخلي والخارجي للأرض من معدني الحديد والنيكل، ويعود تواجد اللب الداخلي في الحالة الصلبة والخارجي في الحالة السائلة إلى تأثر المادة في جميع حالاتها سواء السائلة أو الصلبة أو الغازية بدرجة حرارة ومعدل ضغط الوسط الذي تتواجد فيه، حيثُ تغير حالة المادة بما يشمل الحديد والنيكل من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة حال تعرضها لدرجات الحرارة المنخفضة أو عند وقوعها في مستوى من الضغط المرتفع، مما يجعل الذرات المكونة للمادة تترابط بشكل أكثر قوة في الحالة الصلبة عن ترابطها في الشكل السائل للمادة، كما أن وقوع المادة في حالتها السائلة تحت مستوى من الضغط المرتفع يُسبب تجمّد ذراتها لتتلاحم بشكل أكثر قوة متحولةً إلى الحالة الصلبة.

وذلك بالتفصيل ما تمكن العلماء من الوصول إليه في شأن تفسير الحالة الصلبة للب الداخلي للأرض والحالة السائلة للب الخارجي للكرة الأرضية، فالأمر كله يعود إلى مستويات الضغط المرتفعة للغاية الواقعة على اللب الداخلي للكرة الأرضية، مما يُسبب تواجد النيكل والكروم في الطبقة الداخلية في حالتهما الصلبة، وذلك على الرغم من تواجدهما تحت تأثير درجات حرارة مرتفعة للغاية، إلا أن مستويات الضغط العالية تسببت في تلاحم ذرات هذه المواد بصورة فائقة الصلابة.

وعلى خلاف ذلك فإنه على الرغم من وقوع اللب الخارجي للأرض تحت مستويات كبيرة من الضغط إلا أنها غير كافية لتحويل ذرات الحديد والنيكل إلى الحالة الصلبة والترابط معاً بشكل قوي، مما يجعل اللب الخارجي للأرض يظهر في حالة سائلة.

اللب الداخلي الصلب للأرض

يُمكن تشبيه اللب الداخلي للكرة الأرضية بكونه نواة ضخمة الحجم ساخنة للغاية تتكون في غالبيتها من الحديد، وتُفصل أبرز المعلومات عنها على النحو الآتي:

• يبلغ نصف قطر النواة الداخلية للأرض 1220 كيلو متر، وتصل مستويات الحرارة في داخلها إلى 5299 درجة مئوية، كما تقع تحت مستويات فائقة من الضغط بما يصل إلى 3.6 مليون درجة.
• تبلغ درجة حرارة اللب الداخلي للأرض درجة كبيرة للغاية بما يفوق درجة انصهار الحديد، إلا أنه نظراً لمستويات الكثافة العالية والضغط الشديد فإن ذلك يمنع تحول ذرات الحديد إلى الحالة السائلة.
• ونظراً لهذه العوامل فإن اللب الداخلي للأرض يبقى على حالته الصلبة دائماً، كما أن غالبية العلماء قد حددوا رأيهم في هذا الأمر بأنه يُفضل تصنيف اللب الداخلي للأرض على انه مادة صلبة مثل البلازما.

اللب الخارجي السائل للأرض

يتكون اللب الخارجي للكرة الأرضية أيضاً من معدني الحديد والنيكل إلا أنه يختلف عه في بعض الخصائص والمقومات، وذلك على النحو الآتي:

• يتكون الجزء الخارجي من لب الأرض من النيكل والحديد مثل اللب الخارجي إلا أنه على خلاف اللب الداخلي الصلب فإن الحديد والنيكل المتواجدان في اللب الخارجي يظهران في الحالة السائلة للمادة وليست الصالة، ويعود هذا الأمر إلى درجة الحرارة المرتفعة لغاية في اللب الخارجي، والتي تنتج بصفة أساسية عن عملية التحلل الإشعاعي لعنصر الثوريوم وعنصر اليورانيوم الذي يُسبب تسخين معدني النيكل والحديد بدرجة كبيرة وانصهارهما.
• كما أن درة الحرارة المرتفعة الناتجة عن مستوى العمق الكبير الذي يتواجد فيه اللب الخارجي للأرض يُسبب انصهارهما.
• فنجد أن كلا من الحرارة ومستويات الضغط يرتفعان للغاية عند زيادة العمق، ويمتد اللب الخارجي للأرض داخل الكرة الأرضية إلى عمق 2880 إلى 5180 كيلو متر تحت سطح الأرض.
• أبرز ما يُميز اللب الخارجي للكرة الأرضية هو درجات الحرارة فائقة الارتفاع، حيثُ تبلغ درجة الحرارة لمعدني الكروم والحديد في اللب الخارجي للأرض ما يقرب من 4500 إلى 5500 درجة مئوية، إلا أن القسم الأعلى في درجات الحرارة في اللب الكلي للأرض يتواجد في منطقة قطاع بولن، والذي تصل درجات الحرارة به إلى ما يقرب من 6000 درجة مئوية.
• هنا تجدر الإشارة إلى أن حركة المكونات السائلة منخفضة اللزوجة في اللب الخارجي للأرض تقوم بتوليد تيارات كهربائية متفاوتة الشدة، والتي تعمل بدورها على توليد المجال المغناطيسي للكرة الأرضية.

أسئلة شائعة