Мало что так недоступно, как ядро Земли, но геологи могут косвенно изучать внутреннюю часть планеты. Так, согласно новому исследованию китайских ученых, твердое внутреннее ядро подвергается регулярному циклу изменения направления и скорости вращения
Мы можем думать о внутреннем ядре Земли как о «планете внутри планеты». Согласно тому, что мы о ней знаем, она имеет радиус около 1300 км и температуру около 5400 °C, что близко к условиям на поверхности Солнца. Вероятно, это смесь никеля и железа, но это также может быть чрезвычайно плотный шар плазмы.
Фото: Shutterstock
Конечно, мы не уверены в его составе, потому что, вероятно, никогда не приблизимся к ядру Земли. В условиях колоссальных температур, сокрушительного давления и разрушительной радиоактивности ни один нынешний глубоководный зонд не выживет. Кроме того, сначала придется пробурить более 6000 км горных пород и металлов. По сравнению с достижением ядра нашей планеты даже полет на край Солнечной системы является тривиальной задачей. Тем не менее, есть способы, которыми ученые могут изучать внутреннее ядро Земли, не видя его напрямую.
Один из способов исследовать тайны земного ядра — измерять крошечные различия в сейсмических волнах, возникающих в результате землетрясений и ядерных взрывов. Анализ сейсмических волн от землетрясений лежит в основе нового исследования китайских ученых. Так, согласно выводам Сяодун Сун и И Ян из Китайского Пекинского университета, вращение внутреннего ядра почти остановилось примерно в 2009 году, а затем повернулось вспять.
«Мы считаем, что внутреннее ядро вращается вперед и назад относительно поверхности Земли, как качели. Один цикл этих качелей длится примерно семь десятилетий. Это означает, что вращение меняет направление примерно каждые тридцать пять лет», — рассказали ученые.
Исследователи сообщают, что ядро изменило направление в начале 1970-х годов, и предсказывают, что еще один разворот произойдет в середине 2040-х годов. Это вращение, говорят они, примерно соответствует изменениям продолжительности дня — небольшим изменениям точного времени, которое требуется Земле, чтобы вращаться вокруг своей оси, — и изменениям магнитного поля Земли. В настоящее время, по мнению ученых, мы находимся примерно в середине одного из таких циклов.
В начале 1970-х годов, по мнению китайских ученых, внутреннее ядро не вращалось относительно поверхности Земли. С тех пор она вращалась с нарастающей скоростью по направлению к востоку, пока, наконец, не превзошла скорость вращения земной поверхности. После этого его вращение замедлилось, пока снова не остановилось в какой-то момент между 2009 и 2011 годами. Сейчас, по мнению ученых, внутреннее ядро постепенно начинает вращаться (относительно поверхности Земли) в сторону запада. Если это действительно циклическое поведение, то должно произойти постепенное ускорение его вращения и последующее замедление где-то в 2040-х годах. Это завершит весь цикл.
Фото: Shutterstock
Хотя выводы китайских ученых звучат как сценарий фильма-катастрофы, они говорят, что причин для беспокойства нет. Если китайские ученые правы, изменения во вращении ядра никак ощутимым образом не влияют на нашу жизнь. В противном случае мы, вероятно, должны были бы заметить некоторые изменения (из-за относительной краткости всего интервала). В то же время эксперты, не принимавшие участия в исследовании, с осторожностью отзывались о его результатах в СМИ.
«Это очень тщательное исследование превосходных ученых, которые вложили в него много данных. Но ни одна из моделей, на мой взгляд, не очень хорошо объясняет все данные», — говорит, например, Джон Видейл, сейсмолог из Университета Южной Калифорнии.