உட் கருவம்

1936 ல், புவியின் கருவத்திற்கு(core) திரவ வெளி கருவத்திலிருந்து(outer core) முற்றிலும் மாறுபட்ட ஒரு திடமான உட்கருவும் உண்டு என்பது Inge Lehmann ஆல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. பூமியின் நிலநடுக்கம் மூலம் உருவாகும் நில அதிர்ச்சி அலைகள்(seismic waves) புவியின் உட் கருவத்தின் எல்லையில் பிரதிபலிக்கப்பட்டு பூமியின் மேற்பரப்பை அடையும். இவர் இந்த அதிர்வு அலைகளை நில அதிர்வு வரைபடங்கள்(seismographs) மூலம் கண்காணித்து புவியின் உட் கருவத்தை உறுதிப்படுத்தினார். புவியின் உட் கருவத்தின் எல்லை புல்லன் தொடர்பின்மை என்று கூறப்படுகிறது. ஒரு சில ஆண்டுகளுக்கு பின்னர், 1940 ல், இந்த புவியின் உட் கருவம் திட இரும்பிலானது என அனுமானிக்கப்பட்டு , 1971 ஆம் ஆண்டு உறுதி செய்யப்பட்டது.

புவியினுள் அமுக்க அலைகளை(compressional waves) செலுத்தும் போது, அவை வெளி கருவத்தை(outer core) ஊடுருவிச் செல்கிறது, எனவே, வெளி கருவம் திரவ நிலையில் உள்ளது என உறுதிப்படுத்தப்பட்டது. புவியின் உட் கருவம் என்ற ஒரு திடமான பந்து நிலையை மேலும் ஆராய்வது சற்று கடினம், ஏனெனில், மீள் பெயர்ச்சி அலைகள்(shear waves)புவி உட் கருவத்தில் பட்டு வெளிவரும் பொழுது அது வெளி கருவத்தால் தடைபட்டு மிக பலவீனமாக பூமியை அடைகிறது , எனவே நில அதிர்வு வரைபடங்கள் சரியாகக் கிடைக்கவில்லை.

நமது சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள தனிமங்கள், கோள்களின் உருவாக்கம் பற்றிய கோட்பாடு மற்றும் பூமியின் முழுவதும் உள்ள வேதியியல் இரசாயன கூறுகளின் அடிப்படையில், புவியின் உட் கருவத்தின் பெரும்பான்மையான பகுதி இரும்பு-நிக்கல் உலோகக்கலவையினால் (nickel-iron alloy) ஆனது என அறியப்படுகிறது. இரும்பு-நிக்கல் உலோகக்கலவை என்பது இரும்பு (iron) மற்றும் நிக்கல் (Ni) இந்த இரண்டு தனிமங்கள் கலந்த கலவை ஆகும் .இதன் அடர்த்தி (12.8 ~ 13.1) கி/செ.மீ3 என்று அளவீடு செய்யப்பட்டுள்ளது. இரும்பு-நிக்கல் உலோகக்கலவை தவிர புவியின் உட் கருவத்தின் கருப்பகுதியில் தங்கம் , பிளாட்டினம் , இரும்புநாட்டத் தனிமங்களும் (siderophile element), இருக்கலாம் என நம்பப்படுகிறது. இவற்றை பூமியின் மேலே எடுத்து வந்து ஊற்றினால் இது மொத்த பூமியையும் 0.45 மீ (1.5 அடி) அளவு கொண்ட மேல் பூச்சு பூச முடியும். பூமியின் மேற்பரப்பில் அரிதான தனிமங்கள் எனக் கருதப்படும் பல தனிமங்கள், கருப் பகுதியில் ஏராளமாக உள்ளது.

புவியின் உட் கருவத்தின் எல்லைப் பகுதியில் அழுத்தம் 300 ஜிகாபேஸ்கல்ஸ் (GPa) ஆகும். இந்த அழுத்தத்தில், மாசுபட்ட தூய்மையற்ற இரும்பு உருக தேவையான வெப்பநிலையைக் கொண்டு, அங்கு 5,700 கெல்வின் (5,430 ° செல்சியஸ்; 9,800 ° பாரன்ஃகைட்) வரை வெப்பநிலை இருக்கலாம் எனக் கருத்தில் மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.
வெளி மற்றும் உள் கருவத்திற்கு இடையே எல்லைப் பகுதியில் அழுத்தம் சற்று அதிகமாக உள்ளது.
இது 330 முதல் 360 ஜிகாபேஸ்கல்ஸ் (GPa) (3,300,000 36,00,000 atm) வரை இருக்கிறது.
இந்த உயர் வெப்பநிலையில் கூட இரும்பு-நிக்கல் கலவை உருகாமல் திடமாக இருக்க இந்த வியத்தகு அழுத்தம் காரணமாக அமைகிறது (அதித அழுத்தம் காரனமாக இரும்பு தனது அணு பிணைப்பை விடுவித்து உருக முடியவில்லை).

பூமி சூரியனிலிருந்து பிரிந்து வந்ததிலிருந்து இன்று வரை படிப்படியாக குளிர்வடைந்து கொண்டு தான் இருக்கிறது(பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு சுமார் 100 டிகிரி செல்சியஸ்). இதனால், வெளிக் கருவத்திற்கும் உள் கருவத்திற்கும் இடையே உள்ள எல்லைப் பகுதி குளிர்வடைவதால் அப்பகுதி உறைந்து திட நிலையை அடையும். இதனை புவி உள் கருவம் வளர்வதாகக் கருதுகிறார்கள்.
ஆய்வாளர்களின் கருத்துப்படி இந்த புவி உள்கருவம் முதலில் ஒரு சிறிய படிகமாகத்தான் இருந்திருக்க வேண்டும். புவி குளிர்வடைவதால் படிப்படியாக வளர்ந்து இந்த அளவைப் பெற்றது எனக் கூறுகிறார்கள். ஆனால், இது நிரூபிக்கப்படவில்லை.
புவி உட்கருவத்தின் அனைத்துப் பகுதிகளும் சீரானதாக இல்லை. பல இடங்களில் நில அதிர்ச்சி அலைகள் (seismic waves) அதிக தூரம் உள்ளே செல்கிறது. கூடுதலாக, புவி உள் கருவம் 1 கிமீ தூரத்திற்கு ஒருமுறை பரப்பில் மாற்றம் பெற்றுள்ளதாக அறிந்துள்ளனர். உட்கருவம் 250-400 கி.மீ வரை ஒரு மண்டலமாக பிரிக்கப்பட்ட அடுக்குகளால் ஆனது என சமீபத்திய கண்டுபிடிப்புகள் கூறுகின்றன.
இந்தக் கருவம் மூடகத்தால்(mandle) சரியாக இறுகப் பிடிக்கப் படாததால் இது சில நேரங்களில் புவி சுழலும் வேகத்தை விட வேகமாக சுழலுகிறது. நில அதிர்ச்சி அலைகளின் (seismic waves) பண்புகளில் மாற்றம் ஏற்படுவதின் மூலம் இதை அறியலாம்.

சூடான இரும்பு அணுக்கள் தொடர்ச்சியாக நகரும் பொது காந்தப்புலம் உருவாகிறது. அதே போல புவியின் அடியில் சூடான இரும்பு(வெளிக் கருவம்) திரவ நிலையில் சுழல்வதால் புவியின் காந்தப்புலம் உருவாகிறது. உட் கருவம் விரிவடைவதால் இந்த புவியின் காந்தப்புலம் உருவாதல் பாதிப்புக்கு உள்ளாகிறது.