Большая часть знаний о том, что находится в центре нашей планеты, получена в результате изучения сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Тщательный анализ этих волн позволяет определить состав горных пород и металла под поверхностью Земли.
Новое исследование сейсмических волн, распространяющихся от двух разных землетрясений – в схожих местах, но с разницей в 20 лет – выявило изменения, происходящие во внешнем ядре Земли, вихревом слое жидкого железа и никеля между мантией (породой под поверхностью) и внутренним ядром (самым глубоким слоем).
Внешнее ядро и содержащееся в нем железо напрямую влияют на магнитное поле нашей планеты, которое, в свою очередь, обеспечивает защиту от космического и солнечного излучения, которое в противном случае сделало бы жизнь на Земле невозможной.
Это делает понимание внешнего ядра и его эволюции во времени жизненно важным. Данные, записанные с четырех мониторов сейсмических волн во время обоих землетрясений, показали, что волны от более позднего события распространялись примерно на одну секунду быстрее, проходя через ту же область внешнего ядра.
– Что-то изменилось на пути этой волны, поэтому теперь она может идти быстрее, – говорит геофизик Йинг Чжоу из Вирджинского технологического института. – Материала, который был там 20 лет назад, больше нет. Там что-то новое, и оно легче.
Конвекция, происходящая в жидком железе внешнего ядра Земли при его кристаллизации на внутреннем ядре, создает текучие электрические токи, которые и управляют магнитным полем вокруг нас. Однако взаимосвязь между внешним ядром и магнитным полем Земли не до конца понятна – многое основано на гипотетическом моделировании.
Чжоу предполагает, что с 1997 года во внешнем ядре стали высвобождаться более легкие элементы, такие как водород, углерод и кислород. Это соответствует уменьшению плотности примерно на 2-3 процента и скорости конвективного потока около 40 километров в час.
Это исследование может дать полезные сведения о том, как именно меняется внешнее ядро и его конвекция. Хотя отмеченные изменения пока что не являются огромными, но чем больше мы знаем, тем лучше.
Читайте также: Астробиологи предполагают, что Земля может быть разумным существом.