Твердое внутреннее ядро Земли может иметь карманы из жидкого железа
Подобно хлопьям, оседающим на дне новогодней игрушки в виде шара, железо и другие тяжелые металлы имеют тенденцию просачиваться сквозь более легкую расплавленную породу и, таким образом, в конечном итоге концентрируются в ядре Земли.
Но какую именно форму принимает железо, когда попадает туда, остается предметом дискуссий. Долгое время предполагалось, что оно жидкое из-за чрезвычайно высоких температур, с которыми оно сталкивается там.
Карманы в ядре Земли
Но в 1930-х годах ученые начали исследовать ядро, изучая сейсмические волны от землетрясений. Наблюдая за тем, как они отражаются обратно на датчики, можно получить представление о том, через какие типы материала они проходят на разных стадиях. Эти исследования показали, что внутреннее ядро представляло собой твердый шар из железа.
Однако, согласно новому исследованию Университета Юты, разные части ядра могут иметь разную консистенцию. Команда использовала данные, собранные Международной системой мониторинга (IMS), сетью датчиков, установленных по всему миру изначально для обнаружения незаконных подземных ядерных взрывов.
Ученые проанализировали сейсмические волны от 2455 землетрясений магнитудой 5,7 и выше и использовали их для более детального отображения структуры внутреннего ядра.
Картина рассеяния, которую они зафиксировали, показала, что ядро не одинаковое на всем протяжении. Оно в значительной степени твердое, но, по-видимому, содержит карманы из жидкого железа, что делает его похожим на «гобелен из различных тканей».
«Мы думаем, что эта структура связана с тем, как быстро росло внутреннее ядро, — сказал Кит Копер, руководитель исследования. — Давным-давно внутреннее ядро росло действительно быстро. Оно достигло равновесия, а затем начало расти гораздо медленнее. Не все железо затвердело, поэтому внутри могло оказаться некоторое количество жидкого железа».