У зовнішньому ядрі Землі виявили структуру у вигляді пончика

Австралійські геофізики виявили глибоко у надрах, у межах рідкого ядра Землі, незвичайну структуру. Вона залягає паралельно екватору і видно лише у низьких широтах. Відкриття дозволить краще зрозуміти динаміку магнітного поля планети.

Ядро Землі ділять на тверду внутрішню частину і зовнішню рідку. Зверху розташовується мантія, покрита земною корою. Вчені з Австралійського національного університету знайшли у зовнішньому ядрі, ближче до кордону з мантією, раніше невідому структуру. Інформація про це опублікована в Science Advances. За словами співавтора дослідження, професора Хрвойє Ткалчича, нову структуру виявили уповільнення сейсмічних хвиль. 

«Вона розташована паралельно до площини екватора, приурочена до нижніх широт і має форму пончика. Ми не знаємо точно товщину, але припускаємо, що «пончик» простягається на перші сотні кілометрів нижче за межу мантії та ядра», — уточнив Ткалчич. 

Дослідити внутрішню будову Землі допомагає сейсмічна томографія — вимір швидкостей сейсмічних хвиль після ударних подій, найчастіше землетрусів, осередки яких можуть досягати 700 кілометрів глибини. 

Підземні поштовхи породжують хвилі деформації, що пронизують всю планету. Їх реєструють встановлені на Землі сейсмографи. Зміни швидкостей сейсмічних хвиль вказують на неоднорідність у товщі.  Зазвичай геофізики реєструють швидкості сейсмічних хвиль у перші години після землетрусу. На цей раз сигнали записували набагато довше. 

«Досліджуючи геометрію сейсмічних хвиль, їхню траєкторію у зовнішньому ядрі, ми реконструювали їхні швидкості та побачили регіон, де вони сповільнюються. Досі його не знаходили, тому що в дослідженнях збирали дані, які не покривають достатнього обсягу зовнішнього ядра через те, що їхня реєстрація йшла в межах однієї години після землетрусу. Ми ж охопили більший обсяг, бо вивчали відбиті хвилі багато годин після великого землетрусу», — пояснив Ткалчича.

Відкриття австралійських геофізиків дає нове знання про динаміку магнітного поля Землі, вважає співавтор роботи Сяолун Ма. 

«Для вчених зовнішнє ядро ​​все ще загадкове, багато що доведеться з’ясувати. Для цього необхідно об’єднати зусилля сейсмології, фізики мінералів, геомагнетизму та геодинаміки», — наголосив Ма.

Зовнішнє ядро ​​складається переважно з розплавлених заліза та нікелю. Енергійні рухи електропровідної маси створюють магнітне поле, яке захищає планету від впливу космічного випромінювання, допомагає підтримувати життя.

Знання про складі зовнішнього ядра допоможуть зрозуміти і поведінку магнітного поля, яке, як припускають вчені, може зникнути або ослабнути. 

«Виходячи з того, що швидкість сейсмічних хвиль у відкритій структурі уповільнюється, можна припустити, що вона збагачена легкими хімічними елементами. Різниця складу та температур посилює перемішування у зовнішньому ядрі», — додав професор Ткалчич. 

Нова робота, на думку геофізика, буде корисною і щодо магнітних полів інших планет.