Ново изследване установява, че вътре в твърдото вътрешно ядро на Земята може да има скрит слой – „вътрешно вътрешно“ ядро, ако искате. Точната природа на този слой е загадъчна, но може да има нещо общо с промените в структурата на желязото при екстремни температури и налягане. Проучването разкрива, че вътрешното ядро има по-голяма сложност, отколкото се оценяваше преди, казва Джо Стивънсън, от Австралийския национален университет в Канбера, ръководител на изследването.
„Това не е просто солидна желязна топка, както го възприемахме досега“, казва Стивънсън пред Live Science.
Ядрото на Земята се състои от две части. Течното външно ядро започва на около 2897 километра от повърхността на Земята и се състои от течни метали при температури от 2 204 до 4 982 градуса по Целзий. На около 5150 км под повърхността на Земята ядрото преминава към твърдо желязо (и малко никел).
Първите предположения, че в центъра на вътрешното ядро може да се крие нещо интересно, се появяват още през 80-те години на миналия век. Тъй като няма начин да се стигне до вътрешното ядро, където температурите се доближават до тези на повърхността на слънцето, учените използват сеизмични вълни, за да получат изображения на ядрото. Сеизмичните вълни от едната страна на планетата, които се откриват от другата страна на планетата, носят фини промени, които учените могат да използват, за да пресъздадат образ на това, през което са преминали тези вълни.
Странно е, че когато вълните преминават през ядрото от север на юг, те се движат по-бързо от вълните, преминаващи през ядрото, успоредно на екватора на Земята. Никой не знае защо е така, казва Стивънсън, но това е последователна констатация. Техническият термин за тази странност е анизотропия.
Но в самия център на вътрешното ядро нещо изглежда различно, забелязват учените в началото на този век. На тази дълбочина анизотропията изглежда не съвпада с тази на останалата част от вътрешното ядро.
„През последните две десетилетия беше много, много неясно какъв е този сигнал в центъра на Земята в данните и защо го виждаме“, казва Стивънсън.
Стивънсън и нейните колеги събират набор от данни от около 100 000 земетресения, преминали през това ниво на ядрото, и прилагат алгоритъм, който търси най-доброто физическо обяснение на случващото се, за да обяснят данните. Откриват, че във вътрешно-вътрешното ядро, започвайки на около 650 км от центъра на Земята, анизотропията вече не е съвсем успоредна на екватора, а е на 54 градуса разстояние.
„Това не е само шум в данните, това наистина е нещо, което е там“, каза Стивънсън.
Но не е лесно да се каже какво е това нещо. Сега изследователите работят с физици и геодинамици, за да се опитат да създадат модели на вътрешно-вътрешното ядро, които да обяснят тази промяна. Докато планетата се охлажда, вътрешното ядро се охлажда и разширява, каза Стивънсън, така че структурата на вътрешното вътрешно ядро може да има нещо по начина, по който желязото кристализира, когато се охлажда, или може да се дължи на промени в начина, по който металът се държи при големи температури и налягания.
Изобразяването на ядрото е сложно, отчасти защото дълбоките земетресения, които учените използват за получаване на изображения, не се случват равномерно по целия свят. Този пъстър набор от данни води до наличието на слепи петна. Сега сеизмолози и геофизици работят върху начини за анализи на фини видове земетресения, наречени екзотични фази, преминали през вътрешното ядро. Тези фази обикновено са твърде фини, за да се различат от едно земетресение, но те могат да бъдат открити в големи масиви от данни за хиляди земетресения.
Ядрото е важно да се разбере, казва Стивънсън, защото неговите въртящи се взаимодействия създават магнитното поле на Земята. Магнитното поле от своя страна предпазва планетата от заредени частици, струящи от слънцето. Тази защита позволи развитието на живота.
