Ученые выяснили, что ядро Земли похоже на «русскую матрешку»
Интенсивное изучение недр Земли, основанное на поведении сейсмических волн от сильных землетрясений, показало, что внутри ядра нашей планеты существует «отчетливая шарообразная структура из железа и никеля» диаметром около 1350 км, передает Reuters.
Диаметр Земли составляет около 12 750 км, а внутренняя структура планеты, как было принято считать, состоит из четырех слоев — каменистой коры снаружи, мантии, внешнего ядра из магмы и твердого внутреннего ядра. Это внутреннее ядро диаметром около 2440 км было обнаружено в 1930-х годах, также на основе сейсмических волн. Однако уже в начале 2000-х ученые предположили, что внутри него скрывается еще одна часть, отделенная от остальных и «похожая на русскую матрешку», напоминает Reuters.
В своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые-сейсмологи определили размеры скрытого ядра. «Мы проанализировали цифровые записи движения грунта, известные как сейсмограммы, от всех сильных землетрясений за последнее десятилетие. Наше исследование стало возможным благодаря беспрецедентному расширению глобальных сейсмических сетей, особенно плотных сетей в континентальной части США, на полуострове Аляска и во всем мире. Европейские Альпы», — рассказал один из них, сейсмолог-наблюдатель Тхань-Сон Фам из Австралийского национального университета.
Внешняя оболочка и недавно подтвержденная внутренняя сфера внутреннего ядра представляют собой твердый сплав железа и никеля, поскольку «невероятное давление в центре Земли переводит его в твердое состояние». «Если бы мы каким-то образом смогли демонтировать Землю, удалив ее мантию и жидкое внешнее ядро, внутреннее ядро выглядело бы сияющим, как звезда. Его температура оценивается примерно в 5500–6000 градусов по Цельсию, что аналогично температуре поверхности Солнца», — сообщил геофизик Австралийского национального университета и соавтор исследования Хрвое Ткалчич.
Внутреннее ядро медленно увеличивается в размерах за счет затвердевания расплавленных материалов внешнего ядра, по мере того как Земля постепенно остывает, добавил Фам. «Скрытое тепло, выделяющееся при затвердевании внутреннего ядра Земли, вызывает конвекцию в жидком внешнем ядре, создавая геомагнитное поле Земли», — пояснил ученый.
Ранее ученые из Пекинского университета И Ян и Сяодун Сун опубликовали исследование, согласно которому внутреннее ядро Земли замедлило и, вероятно, изменило направление вращения, что привело к изменению длительности дня на доли миллисекунды в течение года. Они проанализировали траектории сейсмических волн, вызванных повторяющимися землетрясениями, начиная с 1960-х и обнаружили, что в период с 2009 по 2020 год вращение внутреннего ядра остановилось и, возможно, изменило направление. Авторы исследования указывают, что результаты их наблюдений совпадают с изменениями в магнитном поле Земли и в продолжительности дня. «Это свидетельствует о динамическом взаимодействии между слоями Земли от самых глубоких недр до поверхности», — говорится в кратком резюме научной работы.
Внутреннее ядро нашей планеты твердое и состоит преимущественно из железа и никеля. От остальной поверхности Земли оно отделяется жидким внешним ядром, что позволяет вращаться не так, как вся планета. Внешнее ядро, в свою очередь, отделено от земной коры мантией. Изучая, как преломляются сейсмические волны при переходе через центр Земли, ученые делают выводы о его строении и составе, а также о том, как разные слои геосферы взаимодействуют друг с другом.
