Более чем в 5000 километрах под нашими ногами железное внутреннее ядро Земли, похоже, вращается, растет и время от времени ускоряется или замедляется. Оно также, вероятно, меняет форму, согласно исследованию, опубликованному в Nature Geoscience , при этом некоторые области поднимаются и опускаются до 1 километра в течение нескольких лет. Хотя большинство изменений, вероятно, представляют собой едва заметные неровности на железном ландшафте, некоторые могут отражать подъемы гор и оползни. Хотя эти движения, воспринимаемые как сейсмические волны, проходящие через планету, оказывают незначительное влияние на нас, обитателей поверхности, они помогают сфокусировать более динамичную картину недр Земли.
Северин Роза, геофизик из CNRS, французского национального исследовательского агентства, которая не принимала участия в работе, говорит, что она «удивлена», что команда смогла обнаружить такие тонкие и мимолетные изменения в ядре Земли. «Это весьма обнадеживает других сейсмологов».
Внутреннее ядро представляет собой шар с температурой около 5200ºC и длиной 2500 км, состоящий в основном из твердого железа, который помогает питать магнитное поле Земли. Поскольку ни один инструмент не может проникнуть даже отдаленно близко к глубинам, необходимым для изучения ядра, ученые вместо этого используют природные явления, которые проносятся прямо сквозь него: сейсмические волны от землетрясений. Когда эти волны проходят через Землю, они могут либо пройти через внутреннее ядро, либо отразиться на его поверхности, регистрируя свои пути в виде волнистых линий, которые детекторы регистрируют на противоположной стороне планеты. Когда два землетрясения происходят в одном и том же месте в разное время в истории, ученые могут сравнить их пути, чтобы увидеть, что изменилось в центре Земли.
В прошлом году Джон Видейл, сейсмолог из Университета Южной Калифорнии в Дорнсайфе, и его коллеги использовали этот метод, чтобы подтвердить, что вращение ядра Земли замедлялось с 2010 года. Но этот сценарий «долгое время был запутанным», говорит Видейл, потому что «у нас возникли трудности с объяснением всех данных только вращением». Его команда предположила, что должно происходить что-то большее.
Итак, Видейл и его коллеги составили 168 пар землетрясений, произошедших в период с 1991 по 2023 год на Южных Сандвичевых островах, в горячей точке сейсмической активности в отдаленном Южном океане. Оттуда сейсмические волны распространяются напрямую через Землю к датчикам на базе ВВС Эйлсон около Фэрбанкса, Аляска, и сейсмологической станции Йеллоунайф на северо-западных территориях Канады. Исследователи сузили круг до пар землетрясений, которые произошли, когда внутреннее ядро было повернуто в одном и том же положении, так что любые изменения, которые они увидели, не могли быть вызваны вращением. Действительно, в данных с 2004 по 2008 год необъяснимые изменения возникли в волнах, прибывающих в Йеллоунайф, которые проходят через внешнюю часть внутреннего ядра, а не проникают глубоко, как волны, связанные с Эйлсоном.
Это привело команду к выводу, что внутреннее ядро, как и сама Земля, не является обычной сферой, а постепенно смещается с пятнами, которые поднимаются и опускаются на километры в течение лет и отклоняют сейсмические волны, поражающие эти места. Хотя изменения формы ядра были теоретическими, говорит Видейл, теперь мы «по сути видим это впервые».
Что касается того, что движет этими деформациями, существует множество идей. Поскольку точка замерзания железа составляет приятные 1500ºC, Видейл считает, что материал на границе между внутренним и внешним ядром может постоянно плавиться и замерзать, образуя новые структуры. Также могут быть «отрыжки» железа, выплескивающегося из внутреннего ядра на его поверхность. Или поверхность внутреннего ядра может становиться более бугристой и текстурированной, поскольку она толкается гравитацией и текущим внешним ядром.
«Это все похоже на поверхность Земли», — говорит Видейл, предполагая, что вулканы и оползни вдоль границы внутреннего и внешнего ядра вполне возможны.
Ляньсин Вэнь, сейсмолог из Университета Стоуни-Брук, десятилетиями отстаивал существование этих поверхностных изменений. Однако он считает, что они достаточно значительны, чтобы объяснить все изменения, наблюдаемые в парах сейсмических волн, — другими словами, что внутреннее ядро вообще не обязательно должно вращаться, чтобы объяснить эти данные.
«Это, вероятно, лучшее покрытие данных» изменений формы внутреннего ядра, которые когда-либо собирались, говорит Вэнь. Он считает, что исследование представляет собой «окончательное признание» того, что изменения формы должны играть ключевую роль глубоко внутри Земли, хотя исследователи предполагают, что вращение и изменения формы не являются взаимоисключающими.
Несмотря на это, сейсмологи сходятся во мнении, что внутреннее ядро Земли — далеко не статичная часть нашей планеты. «Такого рода исследования требуют регистрации данных на протяжении десятилетий», — говорит Видейл. «Так что некоторые доказательства накапливались, и это, я думаю, лучшее доказательство на сегодняшний день».
Талые воды Гренландии усиливают европейскую жару
Таяние ледяного щита Гренландии приводит к более экстремальной жаре в Европе, способствуя возникновению крупных волн жары, наблюдавшихся там в этом году. Как показало исследование, опубликованное в Research Square, приток холодной…
В Китае в 4300-летней гробнице нашли древнейшие фигурки дракона и феникса
Археологи, проводившие раскопки поздненеолитической гробницы во Внутренней Монголии, обнаружили две глиняные фигурки, идентифицированные как дракон и феникс, которые, по словам исследователей, представляют собой самую раннюю из когда-либо найденных в Северном…
Ядерные испытания показали, что ядро Земли имеет большую массу, чем считалось
Многие в детстве на уроках естествознания изучали внутренние слои Земли: сверхгорячее, твердое внутреннее ядро, окруженное расплавленным металлическим внешним ядром, и твердая, но вязкая мантия, состоящая из расплавленных горных пород. Поверх…
МО: за ночь над регионами России сбили 351 украинский БПЛА
Российские силы ПВО за ночь перехватили и ликвидировали над регионами России и над акваториями Черного и Азовского морей 351 беспилотник ВСУ самолетного типа. Об этом сообщили в МО РФ. По…
Трое погибших детей и 12 пострадавших. Главное об атаке ВСУ на Кубань
Во время ночной атаки БПЛА ВСУ на Краснодар пострадали 12 человек. 10 из них, в том числе 6 детей, госпитализировали, сообщает в Telegram-канале оперштаб Краснодарского края. От атаки ВСУ на…
Ozon под ударом. Что известно об атаках украинских БПЛА на склады компании
В ночь на 24 августа серия атак беспилотников пришлась на логистические объекты Ozon в нескольких регионах России. На некоторых из них произошли пожары, другие - эвакуировали из-за угрозы. ТАСС собрал…
Чего украинцам стоили 35 лет незалежности
После распада Советского Союза Украина получила едва ли не лучший старт среди союзных республик: мощ...
Ученые обнаружили главный регулятор температуры Земли
Согласно новым исследованиям, скорость глобального потепления может определить, достигнет ли Атланти...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".