3, на глубине 200 миль под поверхностью Земли находится внутреннее ядро, шарообразная масса, состоящая в основном из железа, которая отвечает за магнитное поле Земли. В 1950-х годах исследователи предположили, что внутреннее ядро было твердым, в отличие от окружающей его жидкометаллической области.
Новое исследование под руководством Ретта Батлера, геофизика из Гавайского университета в Школе океанологии и наук о Земле Маноа (SOEST), предполагает, что «твердое» внутреннее ядро Земли на самом деле наделено ряд жидких, мягких и твердых структур, которые варьируются в верхних 150 милях от внутреннего ядра.
Ни человек, ни машина не были в этом регионе. Глубина, давление и температура делают внутреннюю Землю недоступной. Итак, Батлер, исследователь из Гавайского института геофизики и планетологии SOEST, и соавтор Сэйдзи Цубои, научный сотрудник Японского агентства морских и земных наук и технологий, полагались на единственное доступное средство для исследования самой внутренней части Земли - землетрясение. волны.
«Освещённая землетрясениями в земной коре и верхней мантии и наблюдаемая сейсмическими обсерваториями на поверхности Земли, сейсмология предлагает единственный прямой способ исследовать внутреннее ядро и его процессы», - сказал Батлер.
По мере того, как сейсмические волны проходят через различные слои Земли, их скорость меняется, и они могут отражаться или преломляться в зависимости от минералов, температуры и плотности этого слоя.
Чтобы определить характеристики внутреннего ядра, Батлер и Цубои использовали данные сейсмометров, расположенных прямо напротив места, где произошло землетрясение. С помощью японского суперкомпьютера Earth Simulator они оценили пять пар для широкого охвата внутреннего региона ядра: Тонга-Алжир, Индонезия-Бразилия и три пары между Чили-Китай..
В отличие от однородных мягких сплавов железа, рассматриваемых во всех моделях внутреннего ядра Земли с 1970-х годов, наши модели предполагают, что в верхней части ядра есть соседние области твердых, мягких и жидких или кашеобразных сплавов железа. 150 миль внутреннего ядра», - сказал Батлер. «Это накладывает новые ограничения на состав, тепловую историю и эволюцию Земли.
Изучение внутреннего ядра и обнаружение его гетерогенной структуры дают важную новую информацию о динамике на границе между внутренним и внешним ядром, которая влияет на генерацию магнитного поля Земли.
"Знания об этом граничном условии из сейсмологии могут позволить создать более совершенные предсказательные модели геомагнитного поля, которое защищает и защищает жизнь на нашей планете", - сказал Батлер.
Исследователи планируют более детально смоделировать внутреннюю структуру ядра с помощью симулятора Земли и сравнить, как эта структура соотносится с различными характеристиками геомагнитного поля Земли.