Австралийские ученые выявили в земном ядре, сближенном с поверхностью, необычную структуру, располагающуюся вдоль экватора и различимую лишь на низких широтах. Находка поможет глубже понять динамику магнитного поля планеты.
Земное ядро делится на твердую внутреннюю и жидкую внешнюю части. Мантия находится над ядром и покрыта земной корой. Ученые из Австралийского национального университета обнаружили новую структуру во внешнем ядре, ближе к границе с мантией. опубликована в журнале Science Advances.
Как сообщил соавтор исследования, профессор Хрvoje Tkalčić, новая структура была найдена по замедлению сейсмических волн.
Расположена она параллельно экватору, приурочена к нижним широтам и имеет форму пончика. Толщину не знают точно, но предполагают, что «пончик» простирается на первые сотни километров ниже границы мантии и ядра.
Сейсмотомография, которая измеряет скорости сейсмических волн после ударов, например землетрясений с очагами на глубине до 700 километров, помогает изучать внутреннее строение Земли.
Подземные толчки создают волны деформации, распространяющиеся по всей планете. Сейсмографы, расположенные на её поверхности, фиксируют эти колебания. Изменение скорости сейсмических волн свидетельствует о неравномерностях подземных слоёв.
Геофизики отслеживали скорости сейсмических волн не только в первые часы, но и в течение более продолжительного времени.
Изучая геометрию сейсмических волн и их путь во внешнем ядре, удалось восстановить скорости распространения и обнаружить регион замедления. Ранее его не находили из-за ограниченного объема данных о внешнем ядре, собранных в течение часа после землетрясения. В данной работе исследователи провели анализ отраженных волн на протяжении многих часов после землетрясения, что позволило охватит больший объем внешнего ядра.
Открытие австралийских геофизиков расширяет понимание работы магнитного поля планеты, по словам соавтора исследования Сяолуна Ма.
Внешнее ядро до сих пор представляет собой загадку для ученых, многие вопросы остаются без ответа. Для его изучения требуется сотрудничество специалистов в области сейсмологии, физики минералов, геомагнетизма и геодинамики, — отметил Ма.
Внешнее ядро Земли в основном состоит из растопленного железа и никеля. Движения этой проводящей массы порождают магнитное поле, которое оберегает планету от космического излучения и способствует поддержанию жизни.
Понимание состава внешнего ядра даст возможность лучше изучить поведение магнитного поля, которое, по предположениям учёных, может исчезнуть или ослабнуть.
Замедление скорости сейсмических волн в открытой структуре указывает на её обогащение лёгкими химическими элементами. Профессор Ткалчич отметил, что разница в составе и температурах усиливает перемешивание во внешнем ядре.
Геофизик считает, что новая работа окажется полезной и при исследовании магнитных полей других планет.