Годовая изменчивость скорости вращения и близ поверхности внутреннего ядра Земли вызывают опасения.
Группа учёных под руководством Джона Видейла из Университета Южной Калифорнии, которая ранее выяснила, что внутреннее ядро Земли изменило направление вращения, теперь заявила об изменениях в его форме. Специалисты пришли к такому выводу, проанализировав волны от землетрясений и опубликовали в журнале Nature Geoscience свою работу в которой утверждают, что внутреннее ядро планеты, как предполагалось, меняет свою скорость вращения или форму в течение многих лет или десятилетий с момента открытия временной изменчивости сейсмических волн от повторяющихся землетрясений, которые проходили через внутреннее ядро. Руководитель группы Джон Видейл назвал это открытие невероятным.
Недавняя работа подтвердила, что внутреннее ядро вращалось быстрее, а затем медленнее, чем остальная часть Земли за последние несколько десятилетий; в этой работе анализировались сейсмические волны, пересекающие внутреннее ядро (PKIKP), зарегистрированные массивами Eielson (ILAR) и Yellowknife (YKA) на севере Северной Америки из 121 повторяющихся пар землетрясений между 1991 и 2023 годами на Южных Сандвичевых островах. Здесь они расширили этот набор повторяющихся землетрясений и сравнили пары в моменты, когда внутреннее ядро повторно занимало то же самое положение, выявляя невращательные изменения в YKA, но не ILAR между 2004 и 2008 годами. Они предположили, что эти изменения возникают в мелком внутреннем ядре и, таким образом, влияют на траектории лучей YKA, скользящих по внутреннему ядру, больше, чем на более глубоко расположенные траектории лучей к ILAR. Таким образом, они разрешают давний спор о том, является ли временная изменчивость волн PKIKP результатом вращения или более локального действия вблизи границы внутреннего ядра: предположительно, и того, и другого. Изменения вблизи границы внутреннего ядра, скорее всего, являются результатом вязкой деформации, вызванной связью между топографией границы и аномалиями плотности мантии или тягой на внутреннем ядре от конвекции внешнего ядра.
Геофизики изучали, как сейсмические волны от землетрясений перемещались от Южных Сандвичевых островов в южной части Атлантического океана до сейсмометров на Аляске и в Канаде, на другой стороне планеты. Формы волн или формы некоторых сейсмических сигналов изменились между 2004 и 2008 годами, и как утверждают ученые, это произошло потому, что отразились от деформированного участка поверхности внутреннего ядра Земли.
По словам профессора Видейла, обычно считается, что внутреннее ядро имеет форму шара, но на самом деле его края могли местами подняться или опуститься на 100 метров и более.
«Мы выяснили, что приповерхностный слой внутреннего ядра претерпевает структурные изменения», — подчеркнул он.
Пока ученые нашли признаки деформации только в одном месте внутреннего ядра, но исследователи полагают, что есть и другие. Внутреннее ядро — это горячий и твердый шар из металла диаметром около 1220 километров и с температурой более пяти тысяч градусов, окруженный жидким внешним ядром. Известно о ядре очень мало — вся информация получена косвенными геофизическими или геохимическими методами. Поэтому, чем грозят процессы, происходящие в земных недрах, никто толком не знает. И это пугает.
Однако изменения формы ядра могут дать ключ к разгадке сил, действующих глубоко внутри Земли, которые питают магнитосферу, — невидимые линии магнитной энергии, защищающие планету от солнечной непогоды и смертоносной радиации, утверждают ученые.
Foto: X@NatureGeosci