Ученые обнаружили новое ядро ​​в центре Земли

«Ясно, что самое внутреннее внутреннее ядро ​​имеет что-то отличное от внешнего слоя», — сказал Тан-Сун Фам, ведущий автор исследования. Мы думаем, что атомы — это путь [packed] В этих двух регионах немного отличается.«

Исследователи изучают внутреннее ядро, чтобы лучше понять магнитное поле Земли, которое защищает нас от вредного излучения в космосе и помогает сделать возможной жизнь на нашей планете. Геофизики считают, что внутреннее ядро ​​могло образоваться менее миллиард лет назад, что относительно молодо по геологической шкале времени. Авторы исследования Объяснять Внутреннее ядро ​​растет наружу за счет затвердевания материала из жидкого внешнего ядра, выделяя тепло и создавая конвекционные потоки. Эта конвекция создает магнитное поле Земли.

Внутреннее ядро ​​Земли замедляет свое вращение

Внутреннее ядро, открытое в 1936 году датским сейсмологом Инге Леманн, составляет менее 1 процента объема Земли (центр Земли находится на глубине около 4000 миль от поверхности). Однако расстояние под поверхностью и его небольшой размер затрудняют для ученых измерение его прямыми измерениями, поэтому вместо этого они изучают ударные волны, генерируемые землетрясениями.

По словам Фама, когда происходит сильное землетрясение, возникающие в результате ударные или сейсмические волны могут отскакивать от одной стороны Земли к другой, как мячик для пинг-понга. Сейсмические волны распространяются с разной скоростью через разные слои земли в зависимости от их плотности, температуры и состава. Подобно рентгенологу, изучающему внутренние органы пациента, ученые используют инструменты, известные как сейсмометры по всему миру, для измерения этих колебаний и изучения внутренней работы нашей Земли.

двадцать лет назад, исследователи использовали данные сейсмографа и предположили существование пятого слоя. С тех пор, по словам Фама, доказательства наличия более глубокого внутреннего ядра «становились все более убедительными с течением времени благодаря все большему количеству данных». Но его новое исследование идет дальше, анализируя беспрецедентные для сейсмографа данные.

«Прорыв в этом исследовании заключается в том, что мы нашли новый способ исследовать центр внутреннего ядра Земли», — сказал Фам. Он сказал, что у команды есть больше доказательств того, что «самое внутреннее внутреннее ядро ​​действительно существует».

В новом исследовании команда наблюдала несколько землетрясений, пересекающих диаметр Земли, иногда до пяти раз, чего исследователи не регистрировали «в истории сейсмологии», — сказал Фам, отметив, что предыдущие исследования зафиксировали только один отскок. Они обнаружили, что сейсмические волны проходят через внутреннее ядро ​​с другой скоростью, чем через окружающее ядро, в зависимости от направления волны.

В частности, волны, проходящие через самое внутреннее внутреннее ядро, замедлялись при приближении под косым углом к ​​экватору. Тем временем волны, проходящие через внешнее внутреннее ядро, замедлялись по мере прохождения вдоль экватора.

Фам сказал, что скорость, вероятно, зависит от направления волны из-за физического свойства, известного как анизотропия, которое позволяет материи иметь разные свойства в разных направлениях. Обычно мы видим анизотропию в древесине, и ее легче резать вдоль волокон, чем против них.

Фам признал, что уникальность этого сокровенного ядра неуловима и не так остра, как другие слои. Например, если бы вы путешествовали из мантии во внешнее ядро, вы бы перешли от преимущественно твердого состояния к жидкому и испытали бы различные химические составы. Но если вы отправитесь от внутреннего ядра к самому внутреннему ядру, вы увидите переход в кристаллической структуре, но тот же сплав железа и никеля.

Идея более глубокого внутреннего ядра уже предлагалась ранее, сказал геофизик Джон Тардуно, не участвовавший в исследованиях, но эти новые данные значительно подтверждают тот факт, что «на самом деле существует более глубокое внутреннее ядро ​​с иной структурой, чем внешнее внутреннее ядро».

«Существование этого более глубокого внутреннего ядра заставляет нас задуматься о том, как оно сформировалось», — сказал Тардуно, профессор геофизики в Университете Рочестера. Авторы исследования заявили, что формирование более глубокого внутреннего ядра может быть свидетельством «значительного глобального события прошлого», которое привело к изменению внутреннего ядра Земли.

У Тардуно, который исследует, как формируется внутреннее ядро, есть своя идея. Его исследования показывают, что формирование этого самого внутреннего внутреннего ядра могло быть связано с изменением тектоники плит сотни миллионов лет назад. Предположительно, древние толстые плиты океанической коры опускались до тех пор, пока не образовались у основания мантии, влияя на то, как тепло вытекало из ядра. Позже это изменило то, как росло внутреннее ядро.

Тардуно сказал, что этот «новый анализ интересен, потому что он поддерживает аргументы» в пользу механизма собственной тектоники плит.

сказал Тардуно, который опубликовал свои выводы в прошлом году.

По словам Тардуно и Фама, изучение происхождения внутренних слоев ядра может помочь нам лучше понять, как формировалось магнитное поле, и, в свою очередь, как жизнь может выжить на Земле и других планетах.

«Формирование внутреннего ядра было очень важно для создания долговременной обитаемой планеты, потому что внутреннее ядро ​​питало магнитное поле, которое служит для обеспечения магнитного экранирования», — сказал Тардуно. «В противном случае мы бы постепенно теряли воду с планеты».

Узнав больше о том, как внутреннее ядро ​​может, в свою очередь, помочь нам узнать больше о том, как другие планеты могут быть или не быть обитаемыми.«