Вчені відкрили таємничу структуру в зовнішньому ядрі Землі

Вчені з АНУ виявили область у формі бублика в рідкому зовнішньому ядрі Землі, яка може допомогти пояснити таємниці про магнітне поле планети, підкреслюючи необхідність постійних міждисциплінарних досліджень у цій галузі.

Вчені з Австралійського національного університету (ANU) виявили область у формі пончика в рідкому ядрі Землі, розташовану за тисячі кілометрів під нашими ногами. Це відкриття дозволяє по-новому зрозуміти динаміку магнітного поля нашої планети. Структура рідкого ядра Землі зустрічається лише в низьких широтах і розташована паралельно екватору. За даними сейсмологів АНУ, він залишився невиявленим досі.

Земля має два шари ядра: внутрішнє ядро, твердий шар, і зовнішнє ядро, рідкий шар. Ядро Землі оточує мантія. Нещодавно відкрита область у формі бублика знаходиться у верхній частині зовнішнього ядра Землі, де рідке ядро ​​зустрічається з мантією.

Співавтор дослідження, доктор Сяолун Ма, сказав, що відкриття відкриває деякі таємниці динаміки магнітного поля Землі.

«Існують ще загадки про зовнішнє ядро Землі, які ще належить розгадати, що вимагає міждисциплінарних зусиль з сейсмології, фізики мінералів, геомагнетизму та геодинаміки», — сказав д-р Ма.

Замість використання традиційних методів спостереження за сейсмічними хвилями та спостережень за сигналами, створеними землетрусами протягом першої години, вчені АНУ проаналізували подібність між формами хвиль через багато годин після початку землетрусу, що призвело до унікального відкриття.

«Зрозумівши геометрію траєкторії хвиль і те, як вони перетинають об’єм зовнішнього ядра, ми реконструювали час їхнього проходження через Землю, демонструючи, що нещодавно відкрита область має низькі сейсмічні швидкості», — сказав професор Ткалчич.

«Своєрідна структура залишалася прихованою досі, оскільки попередні дослідження збирали дані з меншим об’ємним охопленням зовнішнього ядра, спостерігаючи за хвилями, які зазвичай обмежувалися протягом однієї години після початку сильних землетрусів. «Нам вдалося досягти набагато кращого об’ємного покриття, оскільки ми вивчали хвилі, що відбиваються протягом багатьох годин після великих землетрусів».

Значення для розуміння магнітного поля Землі

Співавтор дослідження, доктор Сяолун Ма, сказав, що відкриття розкриває деякі таємниці динаміки магнітного поля Землі.

«Про зовнішнє ядро ​​Землі все ще існують таємниці, які ще належить розкрити, що вимагає багатодисциплінарних зусиль сейсмології, фізики мінералів, геомагнетизму та геодинаміки», — сказав доктор Ма.

Зовнішнє ядро ​​складається переважно з рідкого заліза та нікелю, і енергійний рух електропровідної рідини створює магнітне поле Землі, яке захищає навколо Землі та допомагає підтримувати все життя, захищаючи його від шкідливих сонячних вітрів і шкідливого випромінювання.

Вчені вважають, що знати більше про склад зовнішнього ядра Землі, включно з легкими хімічними елементами, є фундаментальним для розуміння магнітного поля та прогнозування того, коли воно потенційно може припинитися або ослабнути.

«Наші висновки цікаві, тому що така низька швидкість в рідкому ядрі означає, що в цих регіонах є висока концентрація легких хімічних елементів, які можуть спричинити уповільнення сейсмічних хвиль. Ці легкі елементи разом із різницею температур допомагають перемішувати рідину у зовнішньому ядрі», – сказав професор Ткалчич.

«Магнітне поле є фундаментальним інгредієнтом, який нам потрібен для підтримки життя на поверхні нашої планети. «Динаміка магнітного поля Землі є предметом великого інтересу наукового співтовариства, тому наші результати можуть сприяти більшим дослідженням магнітного поля як на Землі, так і на інших планетах».