كم من الوقت لدينا قبل نفاد وقود نواة الأرض؟

يعد جوهر الأرض القلب الخفي لكوكبنا، والمعروف الآن أنه المفتاح في الحفاظ على الحياة في عالمنا، ما دفع العلماء إلى التساؤل عن المدة التي سيظل فيها لب الأرض ساخنا.

ويعرف هذا اللب بأنه حركة تكتونية لصفيحة القيادة، ويوفر حماية من إشعاع الشمس الوحشي بلا هوادة. ويتطلب الأمر قدرا هائلا من الطاقة لدفع حركة الصفائح التكتونية لكوكبنا وتشغيل مجالها المغناطيسي الهائل. وتستمد الطاقة من لب الأرض ويدرك العلماء كيف يبرد اللب باستمرار.

ومع ذلك، عند 10000 درجة مئوية، قد يفاجأ الكثيرون بمعرفة كيف أن نواة الأرض ما تزال أكثر سخونة من سطح الشمس.

ويمتد المجال المغناطيسي الهائل للأرض بعيدا في الفضاء، حيث يبقي الجسيمات المشحونة بعيدا قبل أن تجرفها الرياح الشمسية.

وتخلق هذه الحقول حاجزا لا يمكن اختراقه في الفضاء يمنع الإلكترونات الأسرع والأكثر نشاطا من ضرب الحياة على الأرض.

وتسمح أحزمة Van Allen للحياة بالازدهار على سطح الأرض، حيث سيؤدي غيابها إلى تجريد الرياح الشمسية لطبقة الأوزون التي تحجب الأشعة فوق البنفسجية العنيفة.

إلى متى ستستمر نواة الأرض؟

بردت الأرض ببطء ولكن بثبات منذ أن بدأت الجاذبية في تراكم الغبار الكوني.

وعلى الرغم من أن الحرارة البدائية تبددت إلى حد كبير من الفترة القديمة عندما كان عالمنا عبارة عن كرة موحدة من الصخور الساخنة، إلا أن مصدرا آخر للحرارة يستمر في تدفئة غلاف العالم وقشرته.

واكتشفت مواد مشعة في أعماق الأرض، مع وجود بعضها حول القشرة. ويتضمن جزء من عملية اضمحلال المواد المشعة إطلاق الحرارة.

ولكن على الرغم من أن العلماء يمكنهم حساب معدلات الانحلال هذه بدقة، إلا أنهم لم يفهموا بعد مقدار الحرارة البدائية.

ومع ذلك، إذا كانت الحرارة ناتجة جزئيا عن التحلل الإشعاعي، فمن المرجح أن تستمر حرارة الأرض لفترة أطول.

ولكن لا ينبغي أن يسبب أي من السيناريوهين أي إنذار، حيث إن تقديرات التبريد المتسارع للب الأرض تتضمن عشرات المليارات من السنين.

ولفهم كمية الوقود النووي المتبقية في قلب الأرض بشكل أفضل، يستخدم الباحثون أجهزة استشعار متطورة لاكتشاف بعض أصغر الجسيمات دون الذرية المعروفة للعلم، والتي تسمى geoneutrinos.

وهذه هي المنتجات الثانوية الناتجة عن التفاعلات النووية، التي تحدث داخل النجوم والمستعرات الأعظمية والثقوب السوداء والمفاعلات النووية.

ويعد اكتشاف جسيمات مضادات النيترينو مهمة شاقة، حيث تتضمن أجهزة الكشف الضخمة التي تزيد عن 0.6 ميل (1 كيلومتر) في القشرة الأرضية.

ويمكن لهذه الكواشف أن تكتشف الومضات الساطعة الناتجة بعد اصطدام مضادات النوترينوات بذرات الهيدروجين.

ومن خلال حساب عدد الاصطدامات، يمكن للخبراء حساب عدد ذرات اليورانيوم والثوريوم المتبقية داخل كوكبنا.

وقال البروفيسور ويليام ماكدونو، عالم الجيولوجيا بجامعة ماريلاند: “بمجرد أن نجمع ثلاث سنوات من بيانات مضادات النيترينو من جميع الكاشفات الخمسة، فإننا على ثقة من أننا سنطور مقياس وقود دقيق للأرض وسنكون قادرين على حساب كمية الوقود المتبقية داخل الأرض. وستخبرنا معرفة مقدار الطاقة المشعة الموجودة في الأرض بالضبط عن معدل استهلاك الأرض في الماضي وميزانية الوقود المستقبلية”.