В то время как большинство из нас считает землю под ногами чем-то самим собой разумеющимся, все написанное на ее сложных слоях, как на страницах книги, является историей Земли. Нашей историей. Теперь исследователи нашли больше доказательств того, что глубоко в прошлом Земли открылась целая новая глава - во внутреннем ядре Земли, похоже, есть еще одно, еще более внутреннее ядро.
«Традиционно нас учили, что Земля состоит из четырех основных слоев: коры, мантии, внешнего ядра и внутреннего ядра», - пояснила геофизик Австралийского национального университета, Джоанн Стивенсон.
Наши знания о том, что находится под земной корой, основаны главным образом на том, что мы обнаружили по деятельности вулканов и по прослушиванию сейсмических волн. Из этих косвенных наблюдений ученые подсчитали, что раскаленное внутреннее ядро с температурами, превышающими 5000 градусов по Цельсию, составляет лишь один процент от общего объема Земли.
Теперь Стивенсон и его коллеги нашли больше доказательств того, что внутреннее ядро Земли может иметь два различных слоя.
«Это очень увлекательно - и может означать, что нам придется переписывать учебники!», добавила она.
Команда использовала алгоритм поиска, чтобы просмотреть и сопоставить тысячи моделей внутреннего ядра с данными наблюдений за многие десятилетия о том, как долго сейсмические волны проходят через Землю, собранные Международным сейсмологическим центром.
Различия в траекториях прохождения сейсмических волн через слои Земли. Фото: Stephenson et al., Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2021
Так что там внизу? Команда изучила некоторые модели анизотропии внутреннего ядра - как различия в составе его материала меняют свойства сейсмических волн - и обнаружила, что некоторые из них более вероятны, чем другие.
В то время как некоторые модели считают, что материал внутреннего ядра направляет сейсмические волны быстрее параллельно экватору, другие утверждают, что именно сочетание (смесь) материалов позволяет создавать более быстрые волны, более параллельные оси вращения Земли. И даже тогда есть споры о точной степени различия под определенными углами.
Это исследование не показало значительных изменений толщины во внутреннем ядре, но обнаружило изменение медленного направления на угол в 54 градуса, причем более быстрое направление волн проходило параллельно оси.
«Мы нашли доказательства, которые могут указывать на изменение структуры железа, что предполагает, возможно, два отдельных периода похолодания в истории Земли», - говорит Стивенсон.
«Детали этого большого события до сих пор остаются загадкой, но мы добавили еще одну часть головоломки, когда дело доходит до наших знаний о внутреннем ядре Земли».
Эти новые открытия могут объяснить, почему некоторые экспериментальные данные не соответствуют нашим нынешним моделям строения Земли.
Уже некоторое время подозревают наличие "самого внутреннего слоя", с намеками на то, что кристаллы железа, составляющие внутреннее ядро, имеют различное строение (структурное расположение).
«Мы ограничены распределением глобальных землетрясений и приемников, особенно на полярных антиподах», - написала команда в своей статье, объясняя, что отсутствие данных снижает уверенность в их выводах. Но их выводы совпадают с другими недавними исследованиями анизотропии "самого внутреннего ядра".
Новый метод, который в настоящее время разрабатывается, может вскоре заполнить некоторые из этих пробелов в данных и позволить ученым подтвердить или опровергнуть свои выводы и, в надежде, перевести больше историй, написанных в рамках этого раннего слоя истории Земли.
Исследование было опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research.
Источник: Science Alert
