वॉशिंग्टन : पृथ्वीच्या केंद्रस्थानी असलेला लोह-समृद्ध गाभा (लेीश) आपल्या ग्रहाच्या उत्क्रांतीचा एक महत्त्वाचा भाग आहे. हा गाभा केवळ चुंबकीय क्षेत्राला ऊर्जा देत नाही, जे आपल्या वातावरणाचे आणि महासागरांचे सौर विकिरणांपासून संरक्षण करते, तर तो प्लेट टेक्टोनिक्सवरही परिणाम करतो, ज्यामुळे खंड सतत बदलत आहेत.
परंतु, इतके महत्त्वाचे असूनही, या गाभ्याच्या अनेक मूलभूत गुणधर्मांची माहिती अजूनही अज्ञात आहे. गाभा नेमका किती गरम आहे, तो कशापासून बनलेला आहे किंवा तो कधी गोठायला लागला, याची आपल्याला नक्की कल्पना नाही. सुदैवाने, संशोधक एका अलीकडील शोधाने या तिन्ही प्रश्नांची उत्तरे मिळवण्याच्या दिशेने खूप जवळ पोहोचले आहेत. पृथ्वीच्या आतील गाभ्याचे तापमान अंदाजे 5,000 केल्विन (K) (4,727ॅ C) आहे. तो कधीकाळी द्रव अवस्थेत होता, परंतु कालांतराने तो थंड होऊन घनरूप झाला आणि या प्रक्रियेत तो बाहेरच्या दिशेने पसरत गेला. जसजसा तो थंड होतो, तसतशी उष्णता तो वरच्या आवरणाला (mantle) देतो, ज्यामुळे प्लेट टेक्टोनिक्सला चालना मिळते. याच शीतकरणामुळे पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते.
आज या क्षेत्रातील बहुतेक ऊर्जा गाभ्याच्या द्रवरूप भागाच्या गोठण्यामुळे आणि त्याच्या केंद्रस्थानी असलेल्या घनरूप आतील गाभ्याच्या वाढीमुळे मिळते. परंतु, आपण गाभ्यापर्यंत पोहोचू शकत नसल्यामुळे, तो कसा थंड होत आहे हे समजून घेण्यासाठी आपल्याला त्याच्या गुणधर्मांचा अंदाज लावावा लागतो. गाभा समजून घेण्याचा एक महत्त्वाचा भाग म्हणजे त्याचे वितळण्याचे तापमान जाणून घेणे. भूकंपांच्या अभ्यासातून आपल्याला घन आतील गाभ्या आणि द्रव बाहेरील गाभ्या यांच्यातील सीमा कोठे आहे हे माहीत आहे. या ठिकाणी गाभ्याचे तापमान त्याच्या वितळण्याच्या तापमानाएवढेच असले पाहिजे, कारण याच ठिकाणी तो गोठत आहे.
त्यामुळे, जर आपल्याला वितळण्याचे तापमान नक्की किती आहे हे माहीत असेल, तर आपण गाभ्याच्या नेमक्या तापमानाबद्दल आणि तो कशापासून बनलेला आहे याबद्दल अधिक माहिती मिळवू शकतो. पारंपरिकपणे, गाभा कशापासून बनलेला आहे हे शोधण्याचे आपल्याकडे दोन मार्ग आहेत: उल्कापिंड आणि भूकंपशास्त्र. उल्कापिंडांच्या रासायनिक रचनेचा अभ्यास करून असे मानले जाते की ते तयार न झालेल्या ग्रहांचे किंवा नष्ट झालेल्या पृथ्वीसारख्या ग्रहांच्या गाभ्यांचे तुकडे आहेत. आपल्याला आपल्या गाभ्याची रचना कशी असू शकते याची कल्पना येऊ शकते. समस्या अशी आहे की, यातून आपल्याला फक्त एक अंदाजे कल्पना मिळते.
उल्कापिंड आपल्याला दाखवतात की गाभा लोह आणि निकेल आणि कदाचित काही टक्के सिलिकॉन किंवा सल्फर पासून बनलेला असावा, परंतु याहून अधिकविशिष्ट माहिती मिळवणे अवघड आहे. दुसरीकडे, भूकंपशास्त्र अधिक विशिष्ट आहे. जेव्हा भूकंपाच्या लाटा ग्रहातून प्रवास करतात, तेव्हा त्या कोणत्या पदार्थातून जात आहेत यावर अवलंबून त्यांचा वेग वाढतो किंवा कमी होतो. या लाटांचा भूकंपामुळे झालेल्या प्रवासाचा वेळ, आणि प्रयोगशाळेत खनिनजे व धातूंमधून लाटा किती वेगाने प्रवास करतात याची तुलना करून, आपल्याला पृथ्वीच्या आत काय आहे याची कल्पना येते.
या प्रवासाच्या वेगावरून असे दिसून येते की पृथ्वीचा गाभा शुद्ध लोहापेक्षा सुमारे 10 टक्के कमी घन आहे आणि द्रव बाहेरील गाभा घन आतील गाभ्यापेक्षा अधिक घन आहे. गाभ्याची काही ज्ञात रासायनिक रचनाच या गुणधर्मांचे स्पष्टीकरण देऊ शकते. परंतु, संभाव्य घटकांच्या लहान निवडीमध्येही, वितळण्याचे तापमान शेकडो अंशांनी बदलते. ज्यामुळे गाभ्याच्या नेमक्या गुणधर्मांबद्दल आपल्याला काहीच माहिती मिळत नाही. नवीन संशोधनात, आम्ही खनिज भौतिकीचा (mineral physics) वापर करून गाभा कसा गोठायला लागला असेल याचा अभ्यास केला आहे. यातून आम्हाला गाभ्याच्या रासायनिक रचनेबद्दल समजून घेण्याचा एक नवीन मार्ग सापडला आहे. आणि हा द़ृष्टिकोन भूकंपशास्त्र आणि उल्कापिंडांपेक्षाही स्धिक विशिष्ट असल्याचे दिसून येते.