Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Китайские ученые проанализировали сейсмические данные и пришли к выводу, что внутреннее ядро Земли "прекратило сверхвращение" еще в 2009 году, пишет Nature. Это утверждение привело к спорам о влиянии земного ядра на происходящие на планете процессы.
Александра Витце (Alexandra Witze)
В земных недрах на глубине в несколько тысяч километров могут происходить весьма загадочные процессы. По мнению многих ученых, внутреннее ядро Земли вращается быстрее, чем остальная часть планеты. Однако, как утверждается в одном из исследований, где-то в последнее десятилетие внутреннее ядро, по-видимому, перестало перестало это делать.
"Нас это очень удивило", — заявили сейсмологи И Ян (Yi Yang) и Сяодун Сун (Xiaodong Song) из Пекинского университета, опубликовавшие свои выводы в журнале Nature Geoscience.
Полученные результаты прольют свет на многие загадки земных глубин, в том числе помогут ответить на вопрос о той роли, которую играет внутреннее ядро в поддержании магнитного поля Земли, а также о том влиянии, которое оно оказывает на скорость вращения нашей планеты и, как следствие, – на продолжительность дня. Но выводы, сделанные авторами исследования, – это всего лишь последнее звено в длинной цепи попыток, призванных объяснить необычное вращение внутреннего ядра Земли и, возможно, совсем не финальная точка в этом вопросе.
"Мне все время кажется, что мы вот-вот сможем это выяснить, — говорит сейсмолог Джон Видейл (John Vidale) из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе. – Однако полной уверенности у меня нет".
Тайны земных недр
Ученые установили сам факт существования внутреннего ядра Земли в 1936 году после того, как были изучены особенности распространения сейсмических волн в толще нашей планеты. Изменения скорости волн указывали на тот факт, что земное ядро (его ширина составляет около 7 тысяч километров) включает в себя твердое внутреннее ядро, преимущественно железное, и оболочку, которая состоит из жидкого железа и некоторых других элементов. По мере того, как железо, имеющееся во внешнем ядре, кристаллизуется на поверхности внутреннего ядра, плотность жидкой оболочки изменяется, в результате чего возникают конвективные движения, поддерживающие магнитное поле Земли.
Жидкое внешнее ядро, по сути, отделяет внутреннее ядро диаметром 2400 километров от остальных внутренних слоев Земли; по этой причине внутреннее ядро способно вращаться в своем собственном темпе. В 1996 году Сун вместе с коллегой сообщили о результатах изучения двух землетрясений, которые произошли в одном и том же регионе Земли на протяжении трех десятилетий и мощность которых регистрировалась одной и той же станцией мониторинга, расположенной за тысячи километров от упомянутого региона. По словам ученых, начиная с 1960-х годов время прохождения сейсмических волн, порожденных этими землетрясениями, изменилось; данный факт указывает на то, что внутреннее ядро вращается быстрее земной мантии (мантия – это слой, который расположен над внешним ядром).
В ходе последующих исследований ученые уточнили скорость этого "сверхвращения" и пришли к выводу, что внутреннее ядро вращается быстрее мантии примерно на одну десятую градуса в год. Но не все согласились с этим выводом. В одной из других работ была выдвинута гипотеза о том, что сверхвращение происходит в основном в отдельные периоды (например, в начале 2000-х годов) и не является непрерывным и устойчивым явлением. Некоторые ученые даже предположили, что сверхвращения вообще не существует, а различия во времени прохождения сейсмических волн вызваны всего лишь физическими изменениями на поверхности внутреннего ядра Земли.
В июне прошлого года Джон Видейл вместе со специалистом в области геонаук Вей Ваном (Wei Wang) из Университета Южной Калифорнии решили еще раз обратиться к этой проблеме. Используя данные о сейсмических волнах, возникающих в результате ядерных испытаний, проводившихся в США в 1969 и 1971 годах, ученые пришли к выводу, что на временнóм отрезке между этими датами внутреннее ядро Земли вращалось медленнее, чем мантия – или, если можно так сказать, "недовращалось". И только после 1971 года, утверждают Видейл и Ван, скорость вращения ядра ускорилась, и стало наблюдаться его "сверхвращение".
Вращательный сдвиг
И вот сейчас Ян и Сун высказали мнение о том, что внутреннее ядро Земли остановило свое вращение относительно мантии. Изучив информацию о землетрясениях, происходивших в период между 1995 и 2021 годами, ученые обнаружили, что сверхвращение внутреннего ядра прекратилось примерно в 2009 году. Ян и Сун обнаружили изменения в сейсмоданных, которые фиксировались в разных точках земного шара, а это, по словам ученых, свидетельствует о том, что изменения, характеризующие вращение внутреннего ядра Земли, – это не просто какое-то локальное изменение на внутренней поверхности ядра, а явление общепланетарного масштаба.
На основании анализа сейсмических данных напрашивается вывод о том, что в настоящее время происходит процесс замедления вращения внутреннего ядра планеты.Вполне вероятно, что в этом случае могут происходить какие-то изменения магнитных и гравитационных сил, которые обуславливают вращение внутреннего ядра Земли. Подобные изменения дают основание говорить о взаимосвязи, имеющейся между внутренним ядром планеты и геофизическими явлениями более широкого характера, такими как увеличение или уменьшение продолжительности дня на Земле.
И все же остается множество вопросов, например, такой: каким образом согласуется замедление, о котором сообщили Ян и Сун, с фактом ускорения, о которых сообщают другие ученые. Единственный выход из этой запутанной ситуации таков: ждать новых землетрясений. "Наличие сейсмических данных, охватывающих длительные промежутки времени, – вот что имеет решающее значение для мониторинга сердца нашей планеты", — резюмируют Ян и Сонг.
"Нам просто придется подождать", — добавляет Видейл.
