Ученые нашли доказательства твердости внутреннего ядра Земли

Двое австралийских ученых сумели добыть доказательства твердости внутреннего ядра Земли. Для этого они создали метод обнаружения сдвиговых сейсмических волн во внутреннем ядре, при помощи сопоставления сигналов множества сейсмогарфов после крупного землетрясения.

Разделение ядра Земли на внутреннее и внешнее было впервые обнаружено датским геофизиком Инге Леманн в 1936 году, которая исследовала особенности распространения поперечных сейсмических волн (P-волн) от сильного землетрясения 1929 года с эпицентром в новозеландском городе Мерчисон. Леманн обнаружила так называемую теневую зону, где сейсмографы не регистрировали Р-волны землетрясения из-за их преломления на границе внешнего и внутреннего ядра. Их граница располагается на глубине около 5120 километров. Радиус внутреннего ядра равен примерно 1200 километрам.

В нынешнем исследовании геофизик Хрвое Ткалчич (Hrvoje Tkalčić) и аспирант Тхань Сон Фам (Thanh-Son Phạm) рассматривали распространение другого типа волн – S-волн, или волн сдвига, при которых деформация в веществе происходит поперек направления  движения волны. S-волны распространяются медленнее P-волн и могут распространяться только в твердой среде. Ученые давно предполагают, что в отличие от жидкого внешнего ядра внутреннее ядро – твердое, но подтвердить это долго не получалось, так как S-волны в нем очень слабы, поскольку затухают при прохождении через внешнее ядро, и их было трудно обнаружить. Достаточно достоверные случаи регистрации таких волн появились лишь в XIX веке.

В работе австралийцев был использован метод корреляционных волновых полей, где сопоставляются сигналы пар приемников после крупного землетрясения. «Мы отбрасываем первые три часа сейсмограммы, а то, что мы смотрим, составляет от трех до десяти часов после большого землетрясения. Мы хотим избавиться от сильных сигналов»,  – объясняет Ткалчич. Благодаря большой сети сейсмографов в сопоставлении участвует множество пар, в результате чего формируется картина корреляций между ними, которая и дает возможность засвидетельствовать слабые S-волны. «Мы обнаружили, что внутреннее ядро ​​действительно твердое, но мы также установили, что оно более мягкое, чем считалось ранее, – продолжает Ткалчич. – Если наши результаты верны, то внутреннее ядро ​​обладает некоторой эластичностью, подобно золоту или платине».

Исследование было опубликовано в журнале Science.


Источник