14/08/2025
לא רק הליבה משתנה, גם התודעה שלנו.
כדור הארץ מורכב משכבות, שהפנימית שבהן היא הגלעין או הליבה (core), שמורכב מחלק פנימי ומחלק חיצוני. במשך שנים חשבו שהליבה הפנימית היא כדור מוצק, עשוי ברזל וניקל. כעת, מחקר חדש מספק ראיות לתמונה מורכבת יותר: הליבה הפנימית אינה קשיחה כפי שחשבו, וצורתה אף השתנתה בעשורים האחרונים.
הממצאים החדשים מבוססים על תיעוד של גלים סיסמיים בשנים 2023-1991. גלים סיסמיים הם גלים של אנרגיה שעוברים באדמה, והם נוצרים כתוצאה מתהליכים טבעיים, כגון רעידות אדמה והתפרצויות געשיות, אך גם מפעילות אנושית – אפילו פטיש שמכה בקרקע מייצר גלים סיסמיים. כאשר הגלים הללו נעים דרך כדור הארץ, המהירות והכיוון שלהם משתנים בהתאם להרכב החומרים שהם חוצים. תכונה זו הופכת אותם לכלי רב-עוצמה להבנת פנים כדור הארץ. בעזרת הגלים ניתן למפות הן את תת-הקרקע שקרובה אלינו יחסית והן את ליבת כדור הארץ, אלפי קילומטרים מתחתינו. מעקב אחרי תנועת הגלים מאפשר לזהות את הגבולות בין השכבות הפנימיות של כדור הארץ, לחשוף תהליכים דינמיים כגון זרימות מאגמה במעמקי המעטפת, וגם לזהות אזורים מוּעָדים לרעידות אדמה עתידיות, כמו גבולות בין לוחות טקטוניים. מאחר שחלק מהגלים לא יכולים לנוע בתוך חומר נוזלי, אפשר לאפיין בעזרתם גם את מצב הצבירה של החומרים בכל שכבה.
בשנות התשעים הבחינו חוקרים בדבר מעניין: כאשר משווים בין תבניות של גלים סיסמיים משתי רעידות אדמה שהתרחשו באותו מקום ובעוצמה זהה, מצפים שהתבניות בשני המקרים יהיו כמעט זהות. למרות זאת, לעיתים ישנם הבדלים קלים בדרך שעושים הגלים הסיסמיים. התופעה עוררה מחלוקות בקרב גיאופיזיקאים: חלקם סברו שהשינויים נובעים מתנועה סיבובית של הגלעין, שמסתובב בקצב אחר מקצב הסיבוב של שאר כדור הארץ, אך המבנה שלו נותר יציב. אחרים טענו כי מבנה הגלעין עצמו יכול להשתנות, ושבשל השינויים במבנה, בזמנים שונים הגלים עוברים דרך מבנים שונים במקצת. מחקרים מאוחרים יותר הצביעו על כך שגלעין כדור הארץ אכן מסתובב בקצב נפרד משאר כדור הארץ, ואפילו זיהו שקצב הסיבוב משתנה עם השנים. נראה ששני הפלגים צדקו במידה מסוימת, ושבנוסף לסיבוב הגלעין, גם צורתו משתנה.
במסגרת המחקר החדש, שהתפרסם בכתב העת המדעי Nature Geoscience, החוקרים ניתחו צמדי רעידות אדמה שהתרחשו בין 1991 ל־2023. הגלים הסיסמים שהפיקו רעידות האדמה עברו דרך הליבה הפנימית של כדור הארץ ונקלטו בשתי תחנות סיסמיות בקנדה ובאלסקה.
החוקרים השוו בין התבניות שיצרו הגלים הסיסמיים של שתי רעידות אדמה שהתרחשו באותה עוצמה ובאותו מיקום בזמנים שונים. חלק מצמדי רעידות האדמה הפיקו תבניות גלים דומות בתחנה הסיסמית באלסקה, ומכאן הניחו החוקרים שגלעין כדור הארץ היה באותו מיקום יחסי כאשר התרחשו שתי הרעידות. לאחר מכן החוקרים בחנו את הגלים של אותם צמדי רעידות אדמה כפי שנצפו בתחנה הסיסמית בקנדה. ידוע שהגלעין היה באותו מיקום בשני המועדים, ולכן, אם בתחנה השנייה הפיקו אותו צמד רעידות תבניות סיסמיות שונות, ייתכן שההבדל נובע משינוי במבנה הגלעין. ואכן, בתחנה שבקנדה התבניות מאותן תקופות לא היו זהות.
החוקרים הסיקו שמקור השינויים אינו סיבוב הגלעין בלבד, אלא שגם המבנה של גלעין כדור הארץ משתנה, ושהעיוותים שנוצרים בו הם מעין בליטות ושקעים בחלקו החיצוני. החוקרים מעריכים שהעיוותים האלה מתרחשים כשהגלעין, שרובו קשיח, הופך בתנאים מסוימים צמיגי יותר. “זו הפעם הראשונה שאנחנו מזהים שהיא [הליבה הפנימית של כדור הארץ] משנה צורה”, סיפר ג’ון וידל מאוניברסיטת דרום קליפורניה בריאיון לכתב העת Nature.
על אף שהליבה הפנימית רחוקה מאיתנו אלפי קילומטרים, השינויים המתרחשים בה משפיעים על תופעות שקשורות לכדור הארץ כולו, כמו השדה המגנטי ואפילו אורך היממה. התהליך המוצג במחקר מעלה את האפשרות שמבנה הליבה אינו סטטי, מה שעשוי לשפוך אור חדש על מצב הצבירה של החומר המרכיב אותה ועל התהליכים המתרחשים בה.
מאת: Shaked Engelberg
📸Rost9, Shutterstock
