زمین کے اندرونی مرکز میں لوہے کے ایٹم حرکت میں ہیں – فزکس ورلڈ

زمین کے اندرونی مرکز میں لوہے کے ایٹم حرکت میں ہیں – فزکس ورلڈ

ٹائم سٹیمپ: 29 نومبر 2023 صبح 9:00

ایک ماڈل سسٹم میں لوہے کے ایٹموں کے گروپوں کو تیزی سے حرکت کرتے ہوئے گراف دکھا رہا ہے، دھاتی جالی میں اپنی جگہ بدلتا ہے جبکہ اس کی مجموعی مسدس ساخت کو برقرار رکھتے ہوئے
لوہے کے ایٹموں کا ایک ماڈل جو زمین کے اندرونی حصے میں حرکت کرتا ہے۔ ماڈل یہ ظاہر کرتا ہے کہ کس طرح لوہے کے ایٹموں کے زمین کے اندرونی حصے میں 10 پکوسیکنڈز، یا ایک سیکنڈ کے 10 کھربویں حصے میں حرکت کرنے کی توقع ہے۔ (بشکریہ: Zhang et al.)

امریکہ اور چین کے محققین کا کہنا ہے کہ زمین کے مرکز میں لوہے کے ایٹم پہلے کے خیال سے کہیں زیادہ تیزی سے حرکت کرتے ہیں۔ یہ نتائج، جو زمین کے ٹھوس اندرونی کور میں حالات کی مشین لرننگ کی مدد سے بنائے گئے نقوش پر مبنی ہیں، کور کی زلزلہ اور جیوڈینامک خصوصیات پر تازہ روشنی ڈال سکتی ہیں، جو پوری طرح سے سمجھ میں نہیں آتی ہیں۔

زمین کا اندرونی حصہ بنیادی طور پر ٹھوس لوہے پر مشتمل ہے، اور اس میں کئی دلچسپ خصوصیات ہیں۔ ایک تو، قینچ کی لہروں کی رفتار - لچکدار لہریں جو کسی مواد کے جسم سے گزرتی ہیں - کور میں غیر معمولی طور پر کم ہوتی ہیں۔ کور میں پوائسن کا تناسب بھی بہت زیادہ ہوتا ہے، جو اس بات کا پیمانہ ہے کہ یہ کمپریشن کی سمت کے لیے کھڑے سمت میں کتنی آسانی سے پھیلتا ہے۔ 0.45 پر، کور کا پوسن کا تناسب کسی مائع یا کھنچنے والے مواد جیسے ربڑ (0.5) کے اسٹیل یا کاسٹ آئرن (0.21-0.31) سے زیادہ قریب ہے۔

مصنوعی ذہانت کی مدد سے چلنے والا طریقہ

ان غیر معمولی خصوصیات کے لیے ذمہ دار جسمانی میکانزم کو ننگا کرنے کے لیے، محققین کی قیادت میں جنگ فو لن پر آسٹن کے سکول آف جیو سائنسز میں یونیورسٹی آف ٹیکساس مشین لرننگ کیلکولیشنز کا استعمال کرتے ہوئے شروع کیا گیا تاکہ اندرون کور میں موجود انتہائی بلند درجہ حرارت اور دباؤ کے تحت دسیوں ہزار لوہے کے ایٹموں کے رویے کی تقلید کی جا سکے۔ مصنوعی ذہانت کی مدد سے چلنے والے اس نقطہ نظر نے انہیں ان حالات میں لوہے کے ایٹموں کی نقل و حرکت کی پیش گوئی کرنے کی اجازت دی۔

اس کے بعد، انہوں نے تجربات کی ایک سیریز کے ساتھ ان نقالی کی تصدیق کی جس نے زمین کے اندرونی حصے کے انتہائی اعلی درجہ حرارت اور دباؤ کو دوبارہ بنایا۔ لوہے کی ایک چھوٹی پلیٹ پر تیز رفتاری سے چلنے والے پروجیکٹائل کو فائر کرکے اور نتیجے میں آنے والی جھٹکوں کی لہروں کی پیمائش کرکے، وہ اندرونی بنیادی حالات میں لوہے کے ایٹموں میں آواز کی رفتار کا حساب لگانے کے قابل تھے۔

اجتماعی لوہے کے ایٹم کی حرکت

اگرچہ اندرونی کور میں لوہے کے ایٹموں کو دہرائے جانے والے ہیکساگونل قریبی پیکڈ پیٹرن میں ترتیب دیا جاتا ہے، محققین نے پایا کہ ان کے ماڈل سسٹمز میں لوہے کے ایٹموں کے گروپ اب بھی تیزی سے حرکت کرسکتے ہیں، مجموعی طور پر مسدس کو برقرار رکھتے ہوئے دھاتی جالی میں اپنی جگہ بدلتے ہیں۔ ساخت ٹیم کے مطابق، یہ اجتماعی حرکت اس بات کی وضاحت کر سکتی ہے کہ کیوں اندرونی کور کی زلزلہ پیمائی ایک ایسے ماحول کو ظاہر کرتی ہے جس میں قینچ کی لہر کی رفتار بہت کم ہوتی ہے اور پوسن کا زیادہ تناسب ہوتا ہے جس کی توقع اتنے زیادہ درجہ حرارت اور دباؤ میں ہوتی ہے۔

"ہم نے جو بڑی دریافت پائی ہے وہ یہ ہے کہ ٹھوس لوہا زمین کے اندر حیرت انگیز طور پر نرم ہو جاتا ہے کیونکہ اس کے ایٹم اس سے کہیں زیادہ حرکت کر سکتے ہیں جتنا ہم نے کبھی سوچا بھی نہیں تھا،" ٹیم کے رکن بتاتے ہیں۔ یوجن ژانگ سیچوان یونیورسٹی کے. "یہ بڑھتی ہوئی حرکت اندرونی کور کو قینچ کی قوتوں کے خلاف کم سخت [اور] کمزور بناتی ہے۔"

اندرونی کور کے غیر معمولی طور پر کم قینچ کی لہر کی رفتار اور انتہائی ہائی پوسن کے تناسب کی وضاحت کے ساتھ، نتیجہ، جس میں بیان کیا گیا ہے PNAS، اس پر بھی روشنی ڈال سکتا ہے کہ اندرونی کور زمین کے جیوڈینامو کو طاقت دینے میں کس طرح مدد کرتا ہے۔ اس ڈائنمو سے حاصل ہونے والی توانائی ہمارے سیارے کا مقناطیسی میدان پیدا کرتی ہے – جو اسے رہنے کے قابل بنانے کے لیے ایک ضروری جزو ہے، کیونکہ یہ خلاء میں زندگی کو نقصان دہ آئنائزنگ تابکاری سے بچاتا ہے۔

محققین اب اپنے مطالعے کو حال ہی میں دریافت ہونے والے ایکسپولینٹری اندرونی حصوں تک بڑھانے کا ارادہ رکھتے ہیں۔ لن بتاتا ہے کہ "ہمارا مقصد دیگر خصوصیات کی ایک رینج پر اجتماعی ایٹم کی حرکت پر اثر کی تحقیقات کرنا بھی ہے جو گہری زمین کے بارے میں ہماری سمجھ کے لیے ضروری ہیں۔" طبیعیات کی دنیا.

ٹائم اسٹیمپ:

سے زیادہ طبیعیات کی دنیا