Наша планета далеко не мертвый кусок камня. Внутри есть жидкое ядро и вязкая мантия, а вот самый центр считается затвердевшим. Но и в нем различают неоднородности, а главное — настораживает его поведение.
Дело в том, что скорость вращения внутреннего ядра меняется на протяжении считаных лет. Это установили с помощью регистрации сейсмических волн от повторяющихся землетрясений. В последние годы вращение внутреннего ядра то ускорялось, то замедлялось по сравнению с вращением остальной массы планеты. В новой работе ученые заново проанализировали данные, полученные за последние 20 лет, и обнаружили аномалию вблизи границы двух частей ядра.
Ядро Земли в основной массе жидкое, но внутри содержит твердую часть, которая растет с течением геологического времени. Внутреннее ядро играет большую роль в тепловой конвекции и формировании магнитного поля нашей планеты. Изучают его с помощью сейсмических волн, порождаемых землетрясениями.
Не первый десяток лет геологи спорят о том, что сейсмограммы повторяющихся землетрясений меняются. Все больше данных указывает на то, что причина — во внутреннем ядре. Согласно последним моделям, оно замедлилось или даже поменяло направление вращения приблизительно в 2010 году.
Ученые во главе с Джоном Видалем из Университета Южной Каролины (США) взяли данные о подземных толчках, случившихся с 1991 по 2024 год в районе Южных Сандвичевых островов, что рядом с Антарктидой. А зарегистрировали их две группы сейсмографов на Аляске и в Канаде. Всего — 168 повторяющихся пар землетрясений в 42 местах.
Исследователей интересовали PKIKP-волны, которые пересекают ядро. Изначально они хотели картировать замедление скорости вращения внутреннего ядра, но в итоге сделали открытие. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Geoscience.
«Мы выяснили, что приповерхностный слой внутреннего ядра претерпевает структурные изменения», — прокомментировал Видал.
Авторы научной работы проанализировали данные о парах повторяющихся землетрясений в то время, когда ядро, обернувшись, возвращалось в ту же позицию, а значит, различия в сейсмоволнах нельзя было объяснить разницей в скорости вращения. Тогда-то в массиве данных из Канады и проявились аномалии. Дело в том, что там регистрируют волны, лишь задевающие внутреннее ядро, а не пересекающие его. Свойства последних постоянны, а первых менялись. Все это указывало на необычную физическую активность вблизи границы внутреннего и внешнего ядер.
Самое простое объяснение — временные изменения формы внутреннего ядра. Таким образом ученые разрешили длительный спор о том, что вызывает временную изменчивость PKIKP-волн — вращение или физическая активность во внутреннем ядре. Раньше считалось, что обе аномалии не могут происходить одновременно. Теперь выяснилось, что, видимо, могут. То, что увидели исследователи, скорее всего, признаки вязкой деформации, вызванной воздействием внешнего ядра либо мантии.
Автор: Татьяна Пичугина