حل معمای لایه D کشف جریان سنگ جامد در هسته زیرین زمین پس از ۵۰ سال, پژوهشگران دانشگاه ETH زوریخ با انجام آزمایشهای پیشگامانه، راز لایه مرموز D در عمق حدود ۲۷۰۰ کیلومتری زیر سطح زمین را فاش کردند. این کشف نشان میدهد که سنگ جامد گوشته زمین در اعماق بسیار پایین، با رفتار مایعگونه جریان افقی دارد و بلورهای معدن پستپرووسکایت را در یک جهت خاص همراستا میسازد.

نیم قرن تحقیق برای فهمیدن لایه D بیش از پنجاه سال است که زمینشناسان در مورد ناگهانی تغییر سرعت امواج لرزهای در لایه D، واقع در مرز هسته و گوشته، با چالش مواجه بودند. در سال ۲۰۰۴، پروفسور موتوهیکو موراکامی کشف کرد که معدن پرووسکایت در شرایط فشار و دمای شدید این عمق، به فاز جدیدی به نام پستپرووسکایت تبدیل میشود. با این حال، تنها تغییر فاز معدنی نتوانست به تنهایی دلیل شتاب امواج زلزله را توجیه کند.

تحقیقات بعدی موراکامی و تیم او در سال ۲۰۰۷ با استفاده از مدلسازیهای پیشرفته رایانهای، نشان داد که جهتگیری بلورهای پستپرووسکایت نقش کلیدی دارد.

این یافته گام بزرگی در جهت حل معما بود، اما مکانیزم عامل این همراستایی ناشناخته مانده بود. جریان افقی گوشته موتور محرک همراستایی بلورها آزمایشهای اخیر تیم موراکامی در ETH زوریخ، شواهد تجربی مستقیم بر وجود همرفت در پایینترین بخش گوشته زمین ارائه کرد. برخلاف تصور رایج که سنگ جامد در این اعماق ثابت و سخت است، نتایج اثبات میکند که سنگ در مقیاس زمانی زمینشناسی، مانند یک سیال بسیار چسبنده جریان مییابد.

این جریان افقی، بلورهای پستپرووسکایت را در جهت حرکت خود میکشاند و ردیف میکند، پدیدهای که مستقیماً سرعت امواج لرزهای را در لایه D توضیح میدهد. پیامدهای کلیدی برای دینامیک درونی زمین این کشف، نظریه جریان سنگ جامد در گوشته پایین را از یک فرضیه به یک واقعیت تجربی تبدیل کرده است.

درک فرآیندهایی است که حرکت صفحات تکتونیکی، فعالیت آتشفشانی و احتمالاً تولید میدان مغناطیسی زمین را در مقیاسهای بزرگ هدایت میکنند.

نتایج این مطالعه بنیادین به تازگی در مجله معتبر منتشر شده و مبنای جدیدی برای ترسیم نقشه جریانهای نهان در اعماق زمین فراهم آورده است.