أسرار النواة - ماذا يحدث في عمق قلب الأرض؟
 |
| ما الذي يحدث في قلب الأرض؟ |
قوى خفية: فهم العمليات الداخلية في قلب الأرض.
تنتقل ذرة الهيدروجين عالياً داخل الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للأرض. دخلت هذه الذرة المعينة لأول مرة الغلاف الخارجي منذ ملايين السنين ، وخلال فترة وجودها على الأرض ، قضت وقتًا في أمواج المحيط الأطلسي ، وتربة غابات الأمازون ، وحتى البخار المتصاعد من إناء مغلي من السباغيتي.
ولكن اليوم ، يسافر أسرع 30 مرة من سرعة الصوت ، ويتغلب على قوة الجاذبية الأرضية ويهرب ، وينضم إلى ما يقرب من 90 طنًا من المواد التي تتسرب من غلافنا الجوي كل يوم. هذه الفقدان اليومي للغلاف الجوي بحجم الحوت هو مجرد مثال واحد على كيفية تسريب الأرض.
تتسرب الذرات والطاقة والجزيئات من طبقة من الكوكب إلى طبقة أخرى. وبالنسبة للأرض ، التي يعد استقرارها ضروريًا لاستمرار الحياة ، فقد تبدو هذه التسريبات مقلقة. لفهم مدى انتشار السباكة غير الكاملة على كوكب الأرض بشكل أفضل ، وعندما تصبح مشكلة ، دعنا نزور موقعين آخرين للتسرب.
النواة الأرضية: رحلة إلى مركز كوكبنا الغامضة.
تأخذنا البقعة الثانية إلى سطح الأرض ، إلى حقل في وسط أبالاتشي. أدناه ، يوجد عمود بعمق 1500 متر يربط خزان نفط بسطح الأرض. جفت إمدادات النفط هنا ، مما أدى إلى إهمال الموقع وتركه. لكن هذا الخزان الجوفي يحتوي أيضًا على غاز الميثان من غازات الاحتباس الحراري ، والذي يستمر في الانتقال إلى أعلى المنجم والهروب من خلال الشقوق والأنابيب السائبة.
ينضم هذا البئر المتسرب إلى أكثر من 3 ملايين بئر مهجورة منتشرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، والتي تنبعث مجتمعة ، بتقديرات أقل ، 280.000 طن متري من الميثان كل عام. تأخذنا نقطة التسرب النهائية إلى أعماق الحدود الأعمق للأرض ، اللب. تدفع الحرارة ، الناتجة عن تكوين نظامنا الشمسي ، دوران المعدن السائل حول اللب الداخلي الصلب.
تخلق الحركة بدورها المجال المغناطيسي للكوكب ، وهو حاجز يحميه من الإشعاع الكوني والرياح الشمسية. لكن النواة ليست معزولة تمامًا ، لذلك تتسرب الحرارة باستمرار ، وتهرب إلى الوشاح المحيط وتدفع حركة الصفائح التكتونية والنشاط الصهاري. ونتيجة لذلك ، فإن المعدن المنصهر الخارجي لللب يتجمد ببطء.
بمجرد أن يبرد تمامًا ، سيختفي المجال المغناطيسي ، مما يتركنا معرضين لأقسى أشعة الشمس. من الواضح أن الأرض بها بعض الشقوق والنزيف. هل يجب أن نقلق؟ لحسن الحظ ، فإن المخاطر المباشرة لتسرب الهيدروجين لدينا منخفضة. بمعدله الحالي ، سوف يستغرق الأمر أكثر من 150 مليار سنة لتفقد كل الهيدروجين في الفضاء. الشيء نفسه ينطبق على التسرب الأساسي لدينا.
القلب الحار للأرض: استكشاف الظواهر الغامضة في النواة.
يقدر العلماء أن اللب لن يبرد تمامًا لمدة 700 مليون إلى عدة مليارات من السنين. ومع ذلك ، فإن انبعاثات الميثان لها القدرة على تغيير مناخ الأرض خلال العقد المقبل. يمتص الهيكل الفريد للغاز بكفاءة الطاقة المشعة من الأرض ، مما يحبسها في الغلاف الجوي كحرارة. هذا يعطي غاز الميثان إمكانية تسخين لا تصدق ، 86 مرة من ثاني أكسيد الكربون.
إن تأثير الميثان المتسرب من الآبار المهجورة في الولايات المتحدة يمكن مقارنته بحرق 10 مليارات رطل من الفحم كل عام. نظرًا لأن الآبار المهجورة في معظم أكبر منتجي النفط في العالم لم يتم إحصاؤها أو مسحها على نطاق واسع ، فمن المحتمل أن تكون الانبعاثات العالمية لجميع الآبار المهجورة أعلى بكثير. وينضمون إلى ما يقدر بنحو 570 مليون طن من الميثان المنبعث من مصادر أنثروبولوجية وطبيعية أخرى كل عام.
بالإضافة إلى تأثيرها على المناخ ، يمكن لهذه الآبار غير المغلقة أن تتسرب الميثان والغازات السامة الأخرى إلى المياه الجوفية القريبة ، مما يؤدي إلى تلويث مياه الشرب والتأثير على النظم البيئية المحلية. لحسن الحظ ، يمكن سد آبار النفط غير المنتجة عن طريق ضخ الأسمنت في أعماقها.
في حين أن العديد من حكومات الولايات والحكومات الفيدرالية تطلب من شركات النفط والغاز سد الآبار البائدة ، فإن السد يأتي بتكلفة عالية ، لذلك تهربت الشركات تاريخيًا من السياسات. لعقود من الزمان ، تم بيع هذه الآبار المتسربة ومنخفضة الإنتاج وغير الصالحة اقتصاديًا والتخلي عنها. من الواضح أن شركات النفط والغاز لن تحل هذه المشكلة بمفردها.
سوف يتطلب الأمر جهودًا حكومية متضافرة ، مثل فرض رسوم عالية على انبعاثات الميثان والرقابة المنسقة على التوصيل ، للتأكد من مساءلة الشركات.
لكن المشكلة تبدأ قبل التخلي عن هذه الآبار. داخل الولايات المتحدة ، ينتج عن إنتاج النفط والغاز النشط كميات هائلة من الميثان ، حوالي 28 مرة من الآبار المهجورة. أفضل طريقة للقضاء على هذا التسرب هي إيقاف حفر آبار النفط والغاز في المقام الأول..