Čo sa nachádza vo vnútornom jadre Zeme? Seizmické vlny odhaľujú najvnútornejšie jadro.

Zdá sa, že vnútorné jadro Zeme skrýva najvnútornejšie tajomstvo.

Učebnice geológie takmer nevyhnutne obsahujú výrezový diagram Zeme zobrazujúci štyri jasne ohraničené vrstvy: tenkú vonkajšiu škrupinu horniny známu ako hukot; plášť, kde skaly tečú ako extrémne viskózna tekutina, poháňajú pohyb kontinentov a dvíhajú hory; tekuté vonkajšie jadro zo železa a niklu, ktoré vytvára magnetické pole planéty; a pevné vnútorné jadro.

Dvaja austrálski vedci pri analýze prierezov seizmických vĺn z veľkých zemetrasení tvrdia, že v strede Zeme je jasne diferencovaná vrstva. „Teraz sme potvrdili existenciu najvnútornejšieho vnútorného jadra,“ povedal Hroje Taklasik, profesor geofyziky na Austrálskej národnej univerzite v Canberre.

Dr. Talcic a Thanh-Son Pham, postdoktorandský výskumník, odhadujú, že najvnútornejšie vnútorné jadro je široké asi 800 míľ; Celé vnútorné jadro je široké asi 1500 míľ. ich závery boli Publikované v utorok v časopise Nature Communications,

Zatiaľ čo sa zdá, že výrezový diagram ukazuje jasné rozdelenie, poznatky o hlbokom vnútri Zeme sú v podstate nejasné. Je asi 4000 míľ od stredu Zeme a nie je možné vŕtať viac ako niekoľko míľ do kôry. Väčšina z toho, čo je známe, sa týka seizmických vĺn – vibrácií zemetrasení, ktoré prechádzajú planétou a okolo nej. Predstavte si ich ako obrovský sonogram Zeme.

dvaja harvardskí seizmológovia, Miyaki Ishii a Adam Dziwonski, prvý V roku 2002 navrhol myšlienku najvnútornejšieho vnútorného jadra Na základe zvláštností v rýchlosti seizmických vĺn prechádzajúcich vnútorným jadrom. Vedci už vedeli, že rýchlosť seizmických vĺn prechádzajúcich touto časťou Zeme sa mení v závislosti od smeru. Vlny sa najrýchlejšie pohybujú od pólu k pólu pozdĺž zemskej osi a najpomalšie, keď sa pohybujú kolmo na os. Rozdiel v rýchlosti – o niekoľko percent rýchlejší pozdĺž polárnych dráh – vzniká zo zarovnania kryštálov železa vo vnútornom jadre, veria geofyzici.

Ale v malej oblasti v strede sa najpomalšie vlny pohybovali pod uhlom 45 stupňov k osi namiesto 90 stupňov, povedali seizmológovia z Harvardu.

Údaje, ktoré boli v tom čase k dispozícii, boli príliš skromné ​​na to, aby všetko vysvetlili.

Najlepšími meraniami by boli seizmické vlny, ktoré sa šíria priamo z miesta pôvodu zemetrasenia do Zeme a cez najvnútornejšie jadro. Ich detekcia však zvyčajne vyžaduje seizmometer umiestnený na druhej strane Zeme a tento bod je uprostred oceánu.

Nový článok využíva skutočnosť, že aj seizmické vlny sa odrazia. Seizmometer v blízkosti epicentra teda dokáže zachytiť odraz vlny, ktorá prechádza Zemou a odrazí sa späť, pričom dvakrát prejde najvnútornejším jadrom. Môžu sa tiež odrážať tam a späť druhýkrát, štyrikrát sa pohybujú od najvnútornejšieho jadra.

V posledných rokoch sa najmä v USA rozmiestnilo veľké množstvo seizmometrov. Kombinácia signálov z niekoľkých prístrojov pomohla odhaliť odrazy svetla vyplývajúce zo zemetrasení s magnitúdou 6 alebo viac. „Spracovali sme 200 udalostí a zistili sme, že 16 z nich malo tieto poskakujúce vlny,“ povedal Dr. povedal Talcic.

V prípade zemetrasenia, ktoré zasiahlo Šalamúnove ostrovy v roku 2017, boli seizmometre, ktoré boli našťastie umiestnené na druhej strane planéty, detekované vlny, ktoré päťkrát prechádzali najvnútornejším jadrom.

„Ďakujem im za odkrytie pozorovaní, ktoré by mohli využiť ďalšie štúdie na odhalenie zložitosti štruktúry vnútorného jadra,“ povedal Georg Helfrich z Inštitútu vedy o živote Zeme v Tokijskom technologickom inštitúte v Japonsku. ktorí neboli zapojení do výskumu.

Zdá sa, že medzi vonkajšou a najvnútornejšou časťou vnútorného jadra nie je žiadny významný rozdiel v zložení a prechod sa zdá byť postupný a nie ostrý.

Vernon Cormier, profesor fyziky na University of Connecticut, ktorý sa na výskume nezúčastnil, povedal, že by to mohlo poukazovať na nejakú zmenu v dávnej minulosti Zeme. Vnútorné jadro je geologicky veľmi mladé – odhady sa pohybujú od 600 miliónov do miliardy rokov, povedal Dr. Cormier. Toto je len zlomok zo 4,5 miliardy ročnej histórie planéty a zloženie pevného jadra sa zdá byť zložité. V januári iní vedci oznámili zmeny v rýchlosti rotácie vnútorného jadra.

„Dôvod, prečo ľudia študujú vnútornú štruktúru jadra, je ten, že sa ju snažia dať do súvislosti s magnetickým poľom Zeme,“ povedal Dr Cormier. „Ľudia by sa pokúsili vidieť nejakú zmenu v magnetickom poli Zeme, ktorá by mohla byť sprevádzaná zmenami v kryštalizácii vnútorného jadra.“