يبذل العلماء جهوداً مضنية لاكتشاف كل شيء حولهم فاستطاعوا أن يسافروا إلى أعمق أعماق المحيطات وتوصلوا لمعلومات مدهشة كما أنهم استطاعوا استكشاف تقريباً سطح كوكب الأرض كله، بل إنهم لم يقفوا عن هذا الحد وتوصلوا إلى استكشاف الفضاء والقمر ولكن حينما يتعلق الأمر بباطن الأرض تجد أن الأمر أصبح مختلفاً، فلا توجد معلومات كثيرة حول هذا الموضوع فأعمق حفرة تم حفرها على سطح الأرض كانت بعمق حوالي 12 كيلومترا (حوالي 7.45 ميلا) وهو بئر كولا العميق الكائن بروسيا.

بئر كولا العميق ولقد تم تمويله من قبل الاتحاد السوفيتي، واستغرق حفر هذا البئر من عام 1970 – 1989 م.

وعلى الرغم من أننا قد قطعنا مسافة 7.5 ميل تحت الأرض، إلا أننا لازلنا لا نعلم الكثير عن المعادن الموجودة في أعماق باطن الأرض، ولكن نحن نعلم بأن باطن الأرض هو عبارة عن منطقة ساخنة للغاية، ولكن كيف نعرف كل ذلك؟

أولاً ، دعني أخبرك بأننا لا نعرف الكثير عن جوهر كوكبنا أو ظروف درجة حرارته باليقين المطلق، فنحن لا نمتلك المعلومات الدقيقة حول عُمر كوكب الأرض أو الشمس أو القمر فكل المعلومات التي نمتلكها عبارة عن معلومات مبنية على الحدس وبعض العمليات الحسابية والقوانين وذلك بمساعدة الأدوات التكنولوجية ليتم استنتاج أفضل التخمينات!! ولكن من بين تلك التخمينات والتي يتم تأكيدها على الدوام من قِبل الجيولوجيين أن باطن الأرض يتكون في الأساس من الحديد المصهور وأن درجة الحرارة هناك مرتفعة للغاية، ولكن كيف توصلوا لتلك النتائج بالرغم من أنهم لم يستطيعوا الوصول إلى العمق المناسب الذي يجعلهم يؤكدوا تلك التخمينات؟!! الإجابة هي من خلال دراسة الزلزال!!!!!

1. دراسة الزلزال

ربما قد تتفاجئ عندما تسمع أن العلماء استطاعوا تخمين ماذا يوجد في باطن الأرض بشكل كبير بفضل دراسة الزلزال، ولكن هذا صحيح فواحدة من الطرق الرئيسية التي نتعلم من خلالها عن جوهر كوكبنا وأسراره العميقة هي دراسة الزلازل (وهي عبارة عن صدمات قوية تهز وتدير سطح الكوكب).

تخيل أنه توجد قطعة صخرية موضوعة فوق يديك وأن أحدهم ينقر عليها بمطرقة، ستشعر بأشياء مختلفة أثناء النقر عندما تنقر المطرقة على الجانب الآخر من الصخرة، أو عندما تنقر المطرقة بجوار يديك مباشرة، وتستطيع خلال هذه التجربة تسجيل جميع الأحاسيس المختلفة التي شعرت بها عند استخدام المطرقة، كما يمكنك إجراء التجربة نفسها مع مجموعة من المواد الأخرى أيضًا، مثل كرة السلة، أو دلو من الماء، أو حتى زجاجة من الكاتشب، وذلك حتى تستطع التوصل لفكرة كيف تشعر بالاهتزازات عندما تنقر المطرقة على أجسام مختلفة.

كيفية انتقال الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلزال عبر الكوكب!

يعمل الزلزال بنفس الطريقة، فهو يقوم بإرسال الاهتزازات (الموجات الزلزالية) ليس فقط من خلال السطح، ولكن أيضًا خلال الأجزاء الداخلية للأرض، وتنتقل هذه الموجات بسرعات مختلفة، وذلك اعتماداً على نوع المادة التي تخترقها وتعبر من خلالها، وهنا يأتي دور العلماء الذين يستخدمون “محطات رصد” والتي تكون مثبتة بجميع أنحاء العالم والتي “تشعر وتسجل” تلك الاهتزازات أثناء مرورها.

واستناداً إلى بيانات محطات الرصد، يتمكن للعلماء من استنتاج المواد التي توجد في باطن الأرض (وذلك من خلال حساب المدة التي تستغرقها هذه الموجات للوصول إلى موقع الاستماع من نقطة أصل الزلزال)، والآن وبعد أن أصبح لديهم قراءات لسرعة الموجات الزلزالية، يمكنهم مضاهاة المواد التي يعرفونها للتوصل لأفضل تخمين لما يحتويه باطن الأرض.

2. كثافة الأرض

هناك طريقة أخرى يستطع العلماء من خلالها إجراء تقديرات بشأن ما يحويه باطن الأرض وذلك عن طريق تسجيل وحساب مدى كثافة كوكبنا، حيث يبلغ متوسط ​​كثافة الكوكب حوالي 5.5 جرام لكل سنتيمتر مكعب، وكما هو معروف أن كثافة الصخور تقع في نطاق 3 غرامات لكل سنتيمتر مكعب، وهذا يقودنا إلى افتراض أن قلب الأرض من المفترض أنه يحتوي على مادة أكثر كثافة بكثير، بحيث يصل المتوسط ​​إلى 5.5.

بالإضافة إلى ذلك، فإن المعادن الثقيلة (مثل الحديد) لها كثافة في حدود 10 جرام لكل سنتيمتر مكعب، وهذا يؤكد إلى حد ما افتراض وجود الحديد في مركز الأرض. علاوة على ذلك، تشبه سرعة الموجات الزلزالية عبر مركز الأرض السرعات التي ستحصل عليها إذا قمت بتمرير هذه الموجات من خلال الحديد المصهور، وبالتالي، وبناءً على نوع المعادن الموجودة في النظام الشمسي فمن المفترض أن قلب الأرض يتألف على الأرجح من الحديد المنصهر والنيكل والمعادن المماثلة.