Серце планети. Учені виявили таємничі структури, що оточують ядро Землі
Наукпоп12 квітня 2023, 06:03
Вчені склали геологічну карту Південної півкулі Землі та зрозуміли, що навколо ядра Землі існує величезна структура. Скоріше за все, це дно океану, який існував мільйони років тому.
Це тонкий, але щільний шар знаходиться під поверхнею Землі на глибині приблизно на 2900 кілометрів в зоні межі Віхерта-Гутенберга.
У перспективі це дослідження дозволить вченим пояснити таємничі аномалії поблизу ядра, вивчати виверження вулканів та навіть коливання магнітного поля планети, що захищає нас від сонячного випромінювання (ми знаємо, що воно існує завдяки ядру, проте які процеси керують магнітним полем, не уявляє ніхто).
Передплатіть NV Преміум та читайте без обмежень
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Саме ядро Землі знаходиться занадто глибоко для прямого спостереження за ним. Проте вчені можуть досліджувати його за допомогою сейсмічних хвиль, які з’являються під час землетрусів. По всій планеті встановлені датчики, які вловлюють ці хвилі, що дозволяє дослідникам «зазирнути» під поверхню Землі та вивчати її ключові структури.
Коли сейсмічні хвилі проходять крізь різні шари нашої планети, ці хвилі можуть прискорюватися та навпаки сповільнюватися. Для подібних досліджень ідеальними областями є так звані зони наднизьких швидкостей (Ultra low velocity zone), де сейсмічні хвилі значно сповільнюються, що дозволяє вченим дізнаватися про склад матеріалу, захований глибоко під Землею.
Команда вчених на чолі з Самантою Хансен, геофізиком з Університету Алабами, використовували 15 різних датчиків в Антарктиді, щоб нанести на карту сейсмічні хвилі від землетрусів протягом трьох років. Дослідження було опубліковане в журналі Science Advances.
Виявилося, що ці зони існують прямо довкола земного ядра. Тобто сейсмічні хвилі, що утворюються під час землетрусів, значно сповільнюються саме біля ядра, причому товщина матеріалу, який «гальмує» ці хвилі коливається від кількох до десятків кілометрів.
Вчені і раніше знали, що такі зони існують біля ядра. Хансен з колегами використали унікальний набір даних і нову техніку сейсмічного аналізу під час своєї роботи та виявили, що цих структур насправді існує дуже багато: «Навіть коли ми застосували найбільш суворі критерії для більшої надійності результатів, ми отримали докази існування зон наднизьких швидкостей по всій південній півкулі», — пише Хансен.
Кожен раз, коли тектонічні плити стикаються, вони можуть «зсувати» одна одну вниз, через що якась із них починатиме опускатися вниз, в мантію Землі. Дослідники припускають, що частини цих плит можуть опускатися аж до зовнішнього краю межі ядра та мантії за допомогою конвенційних потоків, де геофізичні сили формують його у своєрідні підземні гори — причому деякі з них можуть виростати більшими за Еверест.
Автори припускають, що ці «гори» огортають усе ядро, проте вони можуть бути настільки невеликими у деяких місцях, що зараз їх виявити майже неможливо. Для цього потрібно додаткові дослідження, які, можливо, будуть проведені найближчим часом.
Так чи інакше, ці аномальні зони впливають на наше життя на поверхні безліччю способів. Хансен з колегами планують продовжити вивчати ці підземні «гори», розробити складніші геофізичні моделі та закрити питання, які залишилися без відповідей у їхньому дослідженні.