Вътрешното ядро на нашата планета едновременно се топи и замръзва заради циркулацията на топлина в обгръщащата го скалиста мантия, показва ново изследване, цитирано от „Сайънс дейли“.
Откритието е направено от учени на Университета на Лийдс, Калифорнийския университет в Сан Диего и Индийския технологичен институт. Учените се надяват то да им помогне да разберат как се е формирало вътрешното ядро и как външното ядро действа като „геодинамо“, което генерира магнитното поле на Земята.
Вътрешното ядро на планетата представлява топка от твърдо желязо с размерите на Луната. Тя е обгърната от много динамично външно ядро от течна желязно-никелова сплав, както и други, по-леки елементи. Полутечната мантия и твърдата кора оформят повърхността, на която живеем ние. В продължение на милиарди години Земята се е охлаждала отвътре, което е накарало разтопеното желязно ядро частично да замръзне и да се втвърди. По тази причина вътрешното ядро нараства със скорост от около 1 мм годишно. Топлината от ядрото охлаждащото се ядро преминава към мантията чрез процес, известен като конвекция. Подобно на тенджера с вода на котлона, конвекцията изпраща топлата мантия към повърхността и студената мантия към ядрото. Тази топлина задвижва геодинамото и заедно с въртенето на планетата предизвиква магнитното ядро.
Едва наскоро учените са започнали да разбират, че вътрешното ядро би могло да се топи и едновременно с това да замръзва. Въпросът обаче как това е възможно, докато под повърхността си Земята като цяло се охлажда, оставаше без отговор. Сега учените с помощта на компютърни модели на конвекцията във външното ядро, заедно със сеизмологични данни, са показали, че топлинните потоци на границата между ядрото и мантията варират в зависимост от структурата на мантията. В някои региони тези вариации са достатъчно големи, за да накарат топлината от мантията да се върне обратно към ядрото, което предизвиква локализирано топене. Този модел показва, че под сеизмично активния регион около Тихоокеанския огнен пръстен, където тектоничните плочи претърпяват субдукция, студените части от океанските плочи на дъното на мантията привличат много топлина от ядрото. Заради това допълнително охлаждане потоци от студена материя преминават външното ядро и замръзват върху вътрешната му част. Обратно, под Африка и Тихия океан, където най-ниската част от мантията е по-гореща отколкото в други региони, по-малко топлина идва от ядрото. Така външната част на ядрото под тези региони може да остане достатъчно топла, за да започне да топи твърдото вътрешно ядро.