Странная трансформация внутреннего ядра Земли раскрыта в новых результатах, которые «поставили в тупик» ученых
Данные сейсмических волн свидетельствуют о необычных изменениях, происходящих вблизи внутреннего ядра Земли, утверждают учёные, обнаружившие свидетельства ранее неизвестных структурных преобразований, происходящих в глубинах планеты.
Открытие, сделанное группой ученых из Университета Южной Калифорнии (USC), позволяет по-новому взглянуть на глубинные земные явления, которые долгое время вызывали споры у ученых.
В прошлом большинство исследований, связанных с внутренним ядром Земли, были посвящены его связи с вращением планеты.
Раскрытие новых знаний о природе внутреннего ядра нашей планеты не было целью исследований команды Университета Южной Калифорнии, однако анализ имеющихся данных позволил понять, как топографическая активность влияет на вращательные явления внутри Земли, а также как они постепенно изменили среднюю продолжительность каждого дня.
Наблюдаемые командой изменения также могут быть связаны с постепенным замедлением вращения внутреннего ядра.
Путешествие к центру Земли
Внутреннее ядро нашей планеты заключено в жидкое внешнее ядро, где оно остается гравитационно закрепленным на глубине около 5 000 километров под поверхностью Земли.
Исходя из предыдущих данных, считалось, что внутреннее ядро, скорее всего, представляет собой твердое сферическое образование. Джон Видейл, главный исследователь недавнего , говорит, что первоначально его команда надеялась получить лучшее понимание того, как ядро замедляется с течением времени.
Однако все изменилось, когда команда начала анализировать сейсмограммы за несколько десятилетий, и одна из них выделялась среди других.
«Позже я понял, что смотрю на доказательства того, что внутреннее ядро не является твердым», — говорит Видейл, который в настоящее время занимает должность декана факультета наук о Земле в Колледже литературы, искусств и наук Дорнсайф при Университете Южной Калифорнии.
Данные сейсмических волн, на которые опиралась команда исследователей, выявили 121 повторяющееся землетрясение, которые произошли более чем в 40 местах вблизи цепи необитаемых вулканических островов в южной части Атлантического океана, известных как Южные Сандвичевы острова.
В период с 1991 по 2024 год землетрясения, происходившие вблизи этих вулканически активных антарктических островов, отслеживались на больших расстояниях, в результате чего были получены данные, собранные на станциях с приемными решетками вблизи Фэрбенкса (Аляска) и Йеллоунайфа (Канада).
Изучая данные, связанные с этими событиями, Видейл и его команда обнаружили особый набор сейсмических волн, собранных на станции в Йеллоунайфе, который отличался необычными свойствами, не похожими ни на что из того, что он или другие исследователи видели ранее.
Сбивающие с толку данные раскрывают необычную активность внутреннего ядра
«Сначала набор данных привел меня в замешательство», — признается Видейл. Однако после уточнения разрешения данных вскоре стало очевидно, что формы сейсмических волн передают некое скрытое сообщение: вблизи внутреннего ядра Земли происходит дополнительная физическая активность.
Только после того, как его исследовательская группа улучшила технику разрешения, стало ясно, что сейсмические волны отражают дополнительную физическую активность внутреннего ядра. В частности, команда обнаружила изменения в форме внутреннего ядра, которые, по их мнению, представляют собой процесс, называемый вязкой деформацией, происходящий вдоль поверхности внутреннего ядра.
В результате внутреннее ядро Земли периодически меняет форму своей относительно неглубокой границы. Что касается механизма, вызывающего это явление, то Видейл и его коллеги считают, что, скорее всего, эти новые наблюдаемые структурные изменения обусловлены взаимодействием между внутренним и внешним ядром.
«Широко известно, что расплавленное внешнее ядро является турбулентным, но не было замечено, чтобы его турбулентность нарушала соседнее внутреннее ядро в масштабах человеческого времени», — сказал Видейл в своем заявлении.
«То, что мы впервые наблюдаем в этом исследовании, скорее всего, внешнее ядро нарушает внутреннее», — добавил Видейл.
По сути, открытие команды бросает вызов прежним представлениям о характеристиках и поведении внутреннего ядра планеты и потенциально прокладывает путь к раскрытию новых фактов о внутренней динамике Земли, а также о том, как они могут быть связаны с магнитным и тепловым полем планеты.