На ядре Земли появились впадины и выпуклости: как это поняли, если центра планеты пока никто не достиг?

За последние два десятилетия лет внутреннее ядро Земли могло изменить свою форму, пришли к выводу исследователи из США и КНР, статья которых опубликована в журнале Nature Geoscience.

Внутреннее ядро Земли представляет собой большую загадку для планетологов, поскольку все данные о нем можно получить лишь косвенно, основываясь на изменениях характеристик магнитного поля планеты и проходящих через нее сейсмических волн.

Что находится в самом центре Земли

Предполагается, что в самом центре Земли расположен очень плотный, очень твердый раскаленный шар радиусом примерно 1220 километров, состоящий в основном из сплава железа и никеля. Температура внутреннего ядра превышает 5400 градусов по Цельсию (примерно как на поверхности Солнца).

Считается, что ядро сохраняет свою твердость при таких высоких температурах из-за невероятного давления внутри планеты — оно достигает 365 гигапаскалей, что в 3 миллиона раз выше, чем среднее атмосферное давление на поверхности Земли.

Внутреннее ядро вращается независимо от жидкого внешнего ядра, внутри которого оно находится, причем с переменной скоростью, отличающейся от скорости вращения Земли в целом. Без этого вращения внутреннего ядра жизнь на планете была бы невозможна, поскольку именно оно создает магнитное поле Земли, защищающее ее от солнечной радиации.

Авторы нового исследования изначально занимались изучением изменения скорости вращения внутреннего ядра, но в итоге сделали другое открытие — ядро вовсе не такое твердое, как думали до сих пор, и способно менять свою форму.

Как изучают ядро Земли

К таким выводам ученые пришли, анализируя поведение сейсмических волн, распространявшихся в период между 1991 и 2024 годами из одного и того же района — окрестностей Южных Сандвичевых островов, расположенных в Южной Атлантике. За этот период там произошло 121 землетрясение. Сейсмические волны на своем пути внутри планеты встречаются с различными преградами, что отражается на их траектории и других характеристиках, позволяя определять контуры внутренних структур Земли.

Анализ показал, что поверхность твердого внутреннего ядра, там, где оно соприкасается с жидким внешним ядром, деформировалась, на ней появились впадины и выпуклости. Ученые предположили, что, поскольку структурные изменения произошли на границе двух сред, внешнее ядро каким-то образом воздействует на внутреннее ядро, возможно, расплавляя его. Но точные причины такого явления, как и его последствия для планеты, пока неизвестны.

Ранее другие геологи заметили, что ядро Земли просачивается наружу в районе Исландии и северной части Канады.