पृथ्वीचे केंद्र सूर्याच्या पृष्ठभागाइतके गरम आहे, आणि शास्त्रज्ञांनी ते अप्रत्यक्षरीत्या ठरवले

ग्रहाच्या खोलवर लपलेली भट्टी

पृथ्वीचे केंद्र हे विज्ञानातील सर्वांत कमी पोहोचता येणाऱ्या ठिकाणांपैकी एक आहे, पण संशोधकांनी त्याचे आश्चर्यकारकपणे तपशीलवार चित्र तयार केले आहे. Live Science नुसार, शास्त्रज्ञांचा अंदाज आहे की केंद्राचे तापमान सुमारे ९,००० ते किंचित जास्त १०,००० अंश फॅरेनहाइट, म्हणजेच सुमारे ५,००० ते ५,५०० अंश सेल्सिअसपर्यंत जाते, जे ते सूर्याच्या पृष्ठभागाइतके गरम बनवते.

हा अंदाज आंतरिक आणि बाह्य केंद्र यांच्या सीमेचा संदर्भ देतो, जी शास्त्रज्ञ केंद्रातील सर्वांत गरम भाग मानतात. हे तापमान थेट मोजमापाचे फलित नाही. कोणतेही उपकरण इतक्या खोलवर पोहोचलेले नाही. त्याऐवजी, हा एक काळजीपूर्वक बांधलेला निष्कर्ष आहे, जो केंद्र कशापासून बनलेले आहे, अत्यंत दाबाखाली पदार्थ कसा वागतो, आणि भूकंपीय लाटा ग्रहामधून कशा प्रवास करतात, यावर आधारित आहे.

दोन केंद्रे, एक द्रव आणि एक घन

पृथ्वीचे केंद्र एकसमान नाही. त्यात द्रव बाह्य केंद्र आणि घन आंतरिक केंद्र आहे. बाह्य केंद्र पृष्ठभागापासून सुमारे १,८०० मैल, म्हणजेच २,९०० किलोमीटर, खाली सुरू होते आणि सुमारे १,४०० मैल, म्हणजेच २,२०० किलोमीटर, पर्यंत पसरते. आंतरिक केंद्र सुमारे ३,२०० मैल, म्हणजेच ५,१५० किलोमीटर, खाली सुरू होते आणि त्याचा त्रिज्या सुमारे ७५८ मैल, म्हणजेच १,२२० किलोमीटर, आहे.

ही रचना तापमानाच्या अंदाजासाठी अत्यंत महत्त्वाची आहे. शास्त्रज्ञांचा विश्वास आहे की केंद्र मुख्यतः सुमारे ८५% लोखंड, त्यासोबत निकेल आणि हलके घटक यांनी बनलेले आहे. बाह्य केंद्रात हे लोखंडसमृद्ध पदार्थ द्रव अवस्थेत असते. आंतरिक केंद्रात ते घन अवस्थेत असते. या अवस्थांमधील संक्रमण संशोधकांना एक महत्त्वाचा संकेत देते: जर बाह्य केंद्र वितळलेले लोखंड असेल, तर त्या खोलीवरील प्रचंड दाबात त्याचे तापमान लोखंडाच्या वितळबिंदूपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे.

तिथे न जाता शास्त्रज्ञांना हे कसे कळते

आधुनिक अंदाज अनेक पुराव्यांच्या मालिकेचे फलित आहे. एक म्हणजे अत्यंत दाबाखाली ठेवलेल्या लोखंडी मिश्रधातूंवरील प्रयोगशाळा काम. दुसरे म्हणजे उल्कापिंडांचा अभ्यास, ज्यातून सुरुवातीच्या सौरमंडळातील आणि त्याअनुषंगाने पृथ्वी घडविणाऱ्या पदार्थांची माहिती मिळू शकते. तिसरे म्हणजे भूकंपशास्त्र, जे भूकंपीय लाटा ग्रहामधून कशा प्रवास करतात हे मोजते.

भूकंपीय लाटा विशेष महत्त्वाच्या आहेत कारण त्या सर्व पदार्थांमधून एकसारख्या जात नाहीत. काही लाटा घनतेत किंवा अवस्थेत बदल आल्यावर वाकतात, मंदावतात किंवा नाहीशा होतात. अशा नमुन्यांमुळे शास्त्रज्ञांना पृथ्वीला द्रव बाह्य केंद्र आणि घन आंतरिक केंद्र आहे, असा निष्कर्ष काढता आला. एकदा रचना आणि संभाव्य संघटन समजले की, संशोधक उच्च-दाब प्रयोगांसह ती माहिती एकत्र करून त्या परिस्थिती टिकून राहण्यासाठी आवश्यक तापमानाचा अंदाज लावू शकतात.

म्हणून मिळणारे उत्तर थर्मामीटरचे वाचन नसून, मर्यादित केलेला वैज्ञानिक अंदाज असतो. ग्रहविज्ञान कसे थेट निरीक्षणाच्या काठावर काम करते याचे हे एक स्पष्ट उदाहरण आहे: संशोधक केंद्राचे प्रत्यक्ष नमुने घेऊ शकत नाहीत, म्हणून ते त्याच्या वातावरणाचे काही भाग पुन्हा तयार करतात आणि काय सत्य असले पाहिजे, हे तपासतात.

केंद्र अजूनही गरम का आहे

पृथ्वी सुमारे ४.५ अब्ज वर्षांपूर्वी वितळलेल्या खडकांच्या गोलकासारखी तयार झाली. कालांतराने, लोखंड आणि निकेलसारखे जड घटक केंद्राकडे खाली गेले आणि प्रारंभीचे केंद्र तयार झाले. आजही केंद्र अत्यंत गरम असण्यामागे ती हिंसक उत्पत्ती आणि ग्रहाच्या आत उष्णता साठवली व हस्तांतरित केली जाण्याच्या तीव्र परिस्थिती आहेत.

जरी ग्रहाचा पृष्ठभाग महासागर, खंड आणि जीवन टिकू शकेल इतका थंड झाला असला, तरी खोलवरचा भाग अजूनही पूर्णपणे वेगळे वातावरण आहे. बाह्य केंद्र अजूनही द्रव आहे, तर आंतरिक केंद्र प्रचंड दाबाखाली असूनही त्याच्या विलक्षण तापमानात घन राहते.

दृष्टीकोन बदलणारे तापमान

सूर्याच्या पृष्ठभागाशी केलेली तुलना लक्षवेधी आहे, कारण ती दैनंदिन भूशास्त्र आणि तारकीय भौतिकशास्त्र यांच्यातील अंतर कमी करून दाखवते. पृथ्वी आपल्याला पायाखाली स्थिर वाटू शकते, पण ग्रहामध्ये अजूनही असा भाग आहे जो एखाद्या तारकाच्या दिसणाऱ्या बाह्य थराइतका गरम आहे.

याचा अर्थ केंद्र सूर्याप्रमाणे वागते असे नाही. ही तुलना तापमानाबद्दल आहे, रचना किंवा भौतिक प्रक्रियेबद्दल नाही. तरीही, निर्मितीला अब्जावधी वर्षे उलटून गेल्यानंतरही ग्रहाचा अंतर्भाग किती उर्जायुक्त आहे, हे ती अधोरेखित करते.

मोठा धडा म्हणजे पद्धत. पृथ्वीचे केंद्र हे असे ठिकाण आहे जिथे मानव थेट पाहू शकत नाही, पण विज्ञान अनेक क्षेत्रांतील अप्रत्यक्ष पुरावे एकत्र करून त्याबद्दल अर्थपूर्ण विधान करू शकते. त्यामुळे ५,००० ते ५,५०० अंश सेल्सिअसचा अंदाज हा साध्या अर्थाने केलेला तर्क नाही. तो प्रयोग, पदार्थविज्ञान आणि अजूनही आपली आदिम उष्णता जपून असलेल्या जगाच्या भूकंपीय संकेतांवर आधारित निष्कर्ष आहे.

हा लेख Live Science च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.