Внутреннее строение планеты значительно отличается от её ядра в целом. Изучение этой области затруднено, поэтому обнаружить её ранее не представлялось возможным.
Ранее предполагалось, что радиус внутреннего ядра Земли составляет около 1200 километров (что соответствует диаметру примерно 2500 километров). Считалось, что оно состоит преимущественно из железа и никеля с незначительными добавками других элементов.
Теперь австралийские исследователи опубликовали в Nature Communications необычную работу, которая в случае ее подтверждения существенно изменит содержание учебников. Используя сейсмические волны, порожденные землетрясениями, авторы статьи изучили их «эхо», отражение от земного ядра. Сейсмические Р-волны, идущие под углом в 50° к оси вращения Земли, оказались на 4% медленнее, чем сходные волны под другими углами.
Анализ структуры ядра показал наличие в его центре более компактной области, которую можно обозначить как «ядро ядра». Его диаметр составляет примерно половину диаметра всего ядра, а радиус достигает 650 километров (около 1300 километров в диаметре). Предполагается, что это центральное ядро состоит преимущественно из железа, а содержание никеля в нем незначительно.
Изучение внутренних структур ядра Земли имеет огромное значение не только для понимания нашей планеты, но и для изучения эволюции и внутреннего строения других планет. Это обусловлено тем, что подробные сейсмические данные доступны исключительно для Земли. Первые попытки проведения аналогичных наблюдений на Марсе привели к неожиданным результатам, продемонстрировав геологическую активность его недр, что противоречит предыдущим прогнозам геологов. Исследование земного ядра может помочь скорректировать наше представление о геологических особенностях Марса и, в целом, о вероятности поддержания сейсмической активности у других планет, что является ключевым фактором для возникновения и сохранения жизни.
Современные научные представления указывают на то, что ядро Земли сформировалось не одномоментно. Первоначально химический состав планеты был практически однородным, и лишь постепенно более тяжелые элементы, включая железо и никель, переместились к ее центру. Легкие силикаты, составляющие мантию и часть коры, в свою очередь, получили из центра планеты большое количество легких минералов, среди которых были соединения, содержащие воду. Согласно результатам исследования, опубликованному в прошлом году группой химиков под руководством Артема Оганова, именно из древнего ядра Земля и получила основную часть воды современных океанов.