«Планета внутри планеты» обнаружена в результате исследования глубокого ядра Земли
14 271

«Планета внутри планеты» обнаружена в результате исследования глубокого ядра Земли

Внутреннее ядро ​​Земли приобрело текстуру по мере затвердевания внутри жидкого внешнего ядра. Оно выглядит как твердый металлический шар, «планета внутри планеты». Его существование делает возможной жизнь на поверхности.


Однако остается загадкой: как формировалось, росло и развивалось внутреннее ядро ​​Земли? Команда исследователей под руководством Университета Юты пытается найти ответ.

Сейсмические волны от землетрясений можно использовать для изображения текстуры или структуры внутреннего ядра и получения информации об истории и эволюции ядра Земли. Но учёные предполагают, что внутреннее ядро ​​— это не та однородная масса, как когда-то предполагалось: оно больше похоже на гобелен из разных «тканей». Это открытие открывает окно в самые глубокие уголки Земли.

Впервые мы подтвердили, что эта неоднородность присутствует повсюду внутри внутреннего ядра

— Гуаньнин Пан, бывший аспирант факультета геологии и геофизики Университета США.

В исследовании использовался уникальный набор данных из глобальной сети сейсмических массивов, установленных для обнаружения ядерных взрывов. Эта информация уже помогла в расследовании взрывов метеоритов, местонахождения колонии карликовых синих китов, улучшений прогнозов погоды и образования айсбергов.

Недра Земли изучать гораздо сложнее. Лучшими инструментами для обнаружения этой скрытой области являются сейсмические волны от землетрясений, которые исходят из тонкой коры планеты и вибрируют через ее скалистую мантию и металлическое ядро.

Планета образовалась из астероидов, аккрецирующих [в космосе]. Они сталкиваются друг с другом, и вы генерируете много энергии. Итак, вся планета, когда она формируется, тает. Просто железо тяжелее, и получается то, что мы называем формированием ядра. Металлы опускаются к середине, а жидкая порода находится снаружи и со временем замерзает. Все металлы находятся там внизу, потому что они тяжелее камней

— Кейт Копер, автор исследования.

Лаборатория Копера исследовала сейсмические данные, чувствительные к внутреннему ядру, за последние несколько лет. Согласно предыдущему исследованию, проведенному Пангом, продолжительность дня могла измениться с 2001 по 2003 год из-за различий между вращением Земли и внутреннего ядра.

Железо, никель и некоторые другие элементы составляют большую часть ядра Земли диаметром около 4300 миль. Внутреннее ядро ​​твердое, а внешнее тело все еще жидкое.

Это похоже на планету внутри планеты, которая вращается и отделена этим большим океаном расплавленного железа. Защитное поле магнитной энергии, окружающей Землю, создается за счет конвекции внутри жидкого внешнего ядра, которое простирается на 2260 километров (1795 миль) над твердым ядром. Расплавленный металл поднимается над твердым внутренним ядром, остывает по мере приближения к каменистой мантии Земли и опускается. Эта циркуляция порождает полосы электронов, окутывающие планету. Без твердого внутреннего ядра это поле было бы намного слабее, а поверхность планеты подверглась бы бомбардировке радиацией и солнечными ветрами, которые разрушили бы атмосферу и сделали бы поверхность непригодной для жизни

— Кейт Копер.

Для нового исследования команда U использовала сейсмические данные, собранные с 20 групп сейсмометров, расположенных по всему миру, в том числе двух в Антарктиде. За пределами Пайндейла, штат Вайоминг, Юта находится ближе всего. Поскольку работают параболические антенны, эти датчики размещаются в ямах глубиной до 10 метров в гранитных образованиях и настраиваются по шаблонам для фокусировки принимаемых ими сигналов.

Панг изучил сейсмические волны от 2455 землетрясений магнитудой более 5,7, что примерно соответствует землетрясению, потрясшему Солт-Лейк-Сити в 2020 году. То, как эти волны отреагировали на внутреннее ядро, составило карту его внутренней структуры. Меньшие землетрясения не производят достаточно мощных волн для изучения.

Этот сигнал, возвращающийся из внутреннего ядра, крошечный. Размер примерно порядка нанометра. Мы ищем иголку в стоге сена. Так что это детское эхо, а отражения очень трудно увидеть

— Кейт Копер.
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

ВКонтакте Дзен Одноклассники
Рекомендуем для вас