Ученые: ядро Земли имеет собственный цикл вращения

Ученые обнаружили, что ядро Земли имеет собственный цикл вращения.

  • Земное ядро оказалось таким же горячим, как Солнце
  • Оказывается, ядро Земли не содержит кислорода
  • У ядра Земли обнаружилось ядро

Автор публикации называет свою работу первым экспериментальным доказательством того, что внутреннее ядро вращается с постоянно изменяющимися скоростями

Ученые выяснили, что ядро Земли движется по своему собственному загадочному графику: оно то замедляется, то ускоряется, не согласуясь с внешними слоями, сообщается в ABC Science.

Ученые считают, что это исследование, подробно описанное в журнале Nature Geoscience, вероятно, способно помочь им понять, как ядро генерирует магнитное поле, защищающее Землю от солнечной и космической радиации, что позволяет развиваться жизни на планете.

Ведущий автор публикации, доцент Хрвой Ткалчик из Австралийского национального университета, называет свою работу первым экспериментальным доказательством того, что внутреннее ядро Земли вращается с постоянно изменяющимися скоростями.

«Эдмонд Галлей еще в 1692 году предположил, что внутренние оболочки Земли вращаются с различной скоростью, – рассказывает Ткалчик. – С 1990 года стало точно известно, что внутреннее ядро вращается со скоростью, отличной от скорости земной мантии... оно вращается быстрее, чем мантия, на несколько десятых долей градуса... Но сама скорость считалась стабильной».

Ткалчик и его коллеги обнаружили, что средняя скорость вращения внутреннего ядра по сравнению с вышележащими слоями выше в пределах от 0,25 до 0,48 градуса в год.

«Кроме того, есть еще один дополнительный источник движения – это так называемые десятилетние колебания», – говорит Ткалчик.

Дуплеты землетрясений

Ткалчик и другие ученые проанализировали имеющиеся сведения о землетрясениях за последние 50 лет в поисках повторяющихся землетрясений, называемых дуплетами землетрясений.

«Это особый метод исследования двух землетрясений, которые произошли примерно в одном и том же месте, однако зафиксированы в разное время. Формы их волн настолько похожи, что мы называем их дуплетами землетрясений», – рассказывает ученый.

Ткалчик и его коллеги обратили внимание на дуплеты землетрясений, произошедших в Южной Атлантике, которые были зафиксированы на противоположной стороне земного шара – на Аляске.



Сейсмические волны от этих землетрясений прошли через ядро планеты, чтобы достичь Аляски, обеспечив тем самым исследователей двумя снимками внутреннего ядра, сделанными с некоторой разницей во времени.

«Они почти одинаковые, за исключением небольшой части сигнала, проходящего через внутреннее ядро... Снимки запечатлели несколько разнящуюся структуру ядра, что говорит о том, что само ядро успело сместиться за промежуток времени между снимками, – говорит Ткалчик. – Принимая во внимание то, что мы знаем структуру внутреннего ядра и знаем, как оно выглядит на этом конкретном месте пробы, мы способны также определить и скорость вращения внутреннего ядра относительно мантии».

Ткалчик и его коллеги проанализировали семь идентичных землетрясений, зафиксированных на станции в городе Колледж (Аляска), а также 17 ранее зарегистрированных землетрясений такого рода. Это позволило ученым восстановить историю различий в скорости вращения ядра между 1961 и 2007 годами.

«Мы обнаружили, что скорость вращения была выше в 1970-х и еще выше в 1990-х годах, но ниже – в 1980-х, – поясняет Ткалчик. – Наиболее резкие изменения мы обнаружили в последние, 2000-е годы: в это время наблюдается значительное ускорение по сравнению с усредненными показателями скорости... однако это еще нужно подтвердить новыми измерениями».

Планетная динамика

Ткалчик утверждает, что такой исследовательский метод является «очень мощным средством» для определения внутренней структуры и динамики нашей планеты.

«Внутреннее ядро играет решающую роль в геодинамике, потому что оно кристаллизуется, выпуская дополнительное тепло, что, в свою очередь, вызывает активную конвекцию во внешнее (жидкое) ядро и поддерживает геодинамику. Но внутреннее ядро также представляет собой барьер на пути потока тепла, и взаимодействие веществ на уровне этого барьера очень важно. Оно и приводит к разнице в скорости вращения внутреннего ядра и мантии», – рассказал Ткалчик.

Ученые продолжают исследование и надеются вскоре подобраться к загадке формирования магнитного поля Земли.