У серці планети виявили новий шар: що показали сейсмохвилі

Ми звикли думати про Землю як про багатошаровий «пиріг», але нові дослідження натякають: всередині внутрішнього ядра може існувати додатковий, ще глибинніший шар — внутрішня серцевина ядра Команда геофізиків на чолі з Джоанн Стівенсон з Австралійського національного університету проаналізувала десятиліття даних про проходження сейсмічних хвиль і виявила ознаки додаткової структурної межі в самому серці планети.

Це дослідження було опубліковано в Journal of Geophysical Research

Що ми знали ранішеКласична модель виділяє чотири шари: земна кора мантія зовнішнє рідке ядро та тверде внутрішнє ядро Внутрішнє ядро надзвичайно гаряче (понад 5000 °C і займає близько 1% об’єму планети, але його властивості ми пізнаємо лише опосередковано — з вивержень вулканів та поведінки сейсмічних хвиль під час землетрусів.

Що знайшли заразДослідники прогнали тисячі моделей через алгоритм пошуку відповідностей і зіставили їх із часовими затримками проходження хвиль крізь Землю. Виявилося, що в найглибшій частині внутрішнього ядра анізотропія (те, як швидкість сейсмічних хвиль залежить від напрямку)

відрізняється: найшвидший напрям паралельний осі обертання Землі, а повільний зміщений приблизно на 54° Це натякає на інший порядок кристалів заліза і, ймовірно, на два окремі етапи охолодження в історії ядра.

Чому це важливо

• Може знадобитися перегляд підручників структура внутрішнього ядра не є однорідною.
• Пояснює, чому частина лабораторних експериментів і попередніх сейсмоспостережень не вкладалася у старі моделі.
• Допомагає краще зрозуміти геодинамо — процес, що створює магнітне поле, від якого залежить наша навігація й захист від сонячного вітру.

Як це довели

• Зібрали глобальні записи землетрусів за багато років (мережа станцій по всьому світу).
• Порівняли, як і з якою швидкістю хвилі проходять крізь різні напрямки та глибини.
• Найкраще погодження моделі з даними з’являється тоді, коли у внутрішньому ядрі виділяють окремий найвнутрішній шар із іншою орієнтацією кристалів.

Обмеження та що даліДані з полярних антиподів (діаметрально протилежних точок поблизу полюсів) поки що рідкісні, тому вченим бракує «ідеальних» променів крізь центр Землі. Майбутні масиви датчиків і нові землетруси (так, звучить іронічно) допоможуть перевірити гіпотезу та уточнити межу між внутрішнім і найвнутрішнім ядром.

Ключові факти одним поглядом

• Внутрішнє ядро може мати ще один, найглибший шар
• Спостерігається зміна анізотропії швидші хвилі — вздовж осі Землі, повільніший напрям — близько 54°.
• Ймовірний слід двох етапів охолодження та переструктурування заліза.
• Результати узгоджуються з низкою попередніх натяків на різну орієнтацію кристалів у серцевині планети.