Учени откриха признаци на скрита структура в ядрото на Земята

Докато повечето от нас приемат земята под краката си за даденост, историята на нашата Земя е написана в нейните сложни слоеве, като страниците на книга. Изследванията показват, че има малко известни глави в тази история, дълбоко в миналото на Земята. Всъщност вътрешното ядро на Земята изглежда има друго още по-вътрешно ядро в себе си.

„Традиционно са ни учили, че Земята има четири основни слоя: кора, мантия, външно ядро и вътрешно ядро", обяснява геофизикът от Австралийския национален университет Джоан Стивънсън през 2021 г.

Нашите познания за това какво се крие под земната кора са изведени най-вече от това, което вулканите са разкрили и какво са прошепнали сеизмичните вълни. От тези косвени наблюдения учените са изчислили, че горящото вътрешно ядро, с температури над 5000 градуса по Целзий, представлява само 1 процент от общия обем на Земята.

Но преди няколко години Стивънсън и колегите му откриха доказателства, че вътрешното ядро на Земята всъщност може да има два отделни слоя.

„Много е вълнуващо – и може да означава, че трябва да пренапишем учебниците!", обясни Стивънсън по това време.

Екипът използва алгоритъм за търсене, за да претърси и съпостави хиляди модели на вътрешното ядро с наблюдавани данни в продължение на много десетилетия за това колко време отнема сеизмичните вълни, за да преминат през Земята, събрани от Международния сеизмологичен център.

И така, какво има под нас?

Екипът разгледа някои модели на анизотропията на вътрешното ядро – как разликите в състава на неговия материал променят свойствата на сеизмичните вълни – и установи, че някои са по-вероятни от други.

Докато някои модели предполагат, че материалът на вътрешното ядро канализира сеизмичните вълни по-бързо успоредно на екватора, други показват, че комбинацията от материали позволява по-бързи вълни, по-успоредни на оста на въртене на Земята. Дори тогава има спорове относно точната степен на разлика при определени ъгли.

Проучването тук не показа много вариации с дълбочината във вътрешното ядро, но установи, че има промяна в бавната посока до ъгъл от 54 градуса, като по-бързата посока на вълните върви успоредно на ос.

„Намерихме доказателства, които може да показват промяна в структурата на желязото, което предполага може би две отделни събития на охлаждане в историята на Земята," Стивънсън каза.

„Подробностите за това голямо събитие все още са малко мистерия, но ние добавихме още едно парче от пъзела, когато става дума за познанията ни за вътрешното ядро на Земята.“

Тези констатации могат да обяснят защо някои експериментални доказателства не са в съответствие с нашите настоящи модели на структурата на Земята.

Наличието на най-вътрешен слой е подозирано и преди, с предположения, че железните кристали, които съставят вътрешното ядро, имат различни структурни подравнения.

„Ние сме ограничени от разпределението на глобалните земетресения и приемници, особено в полярните антиподи", пише екипът в своя документ, обяснявайки, че липсващите данни намаляват сигурността на техните заключения.

Но техните заключения са в съответствие с други изследвания върху анизотропията на най-вътрешното ядро.

Бъдещите изследвания може да запълнят някои от тези пропуски в данните и да позволят на учените да потвърдят или опровергаят откритията си и да се надяваме да преведат повече истории, написани в този ранен слой от историята на Земята.

Това изследване е публикувано в Journal of Geophysical Research.