Учените използваха мощни вълни от земетресения, за да измерят най-вътрешния слой на Земята и откриха, че центърът на нашата планета е топка с диаметър 725 километра от твърда желязно-никелова сплав.
Преди това много изследователи вярваха, че Земята има четири различни слоя - кора, мантия, течно външно ядро и твърдо вътрешно ядро. Но през последните няколко десетилетия учените предположиха, че вътрешното ядро всъщност се състои от два слоя, наричани вътрешно ядро и най-вътрешно вътрешно ядро.
Сега, в статия, публикувана в Nature Communications, изследователите анализират данни за земетресения или сеизмични вълни от цял свят, за да измерят това най-вътрешно вътрешно ядро.
Когато удари земетресение, то предизвиква вълни от енергия, които се движат през скалата. Тези вълни се движат с различна скорост в зависимост от видовете минерали, от които е изградена скалата и според това дали скалата е по-твърда или мека. Някои видове сеизмични вълни не могат да се движат през течност, така че те отскачат от течен слой. Изучаването на начина, по който сеизмичните вълни се движат през Земята, може да разкрие какви различни слоеве съществуват дълбоко под повърхността на планетата.
Например, преди това учените са използвали сеизмични вълни, за да открият разклащащото се течно желязо на външното ядро на Земята, което създава магнитното поле на планетата. Сеизмичните вълни също разкриха вътрешното ядро, което въпреки топлината остава твърдо под огромно налягане.
В новата статия изследователите "наблюдават за първи път сеизмични вълни, отскачащи напред-назад от мощно земетресение до другата страна на земното кълбо, като топки за пинг-понг", каза пред Live Science водещият автор на изследването Тан-Сон Фам, геофизик от Австралийския национален университет в Канбера.
По-специално, сеизмичните вълни от земетресение с магнитуд 7,9, което удари близо до Соломоновите острови през 2017 г., отекнаха няколко пъти по целия диаметър на Земята. Сеизмичните мрежи в полуостров Аляска и Европейските Алпи помогнаха на изследователите да видят ехтящите вълни и тези подскачащи вълни позволиха на изследователите да наблюдават двата различни слоя във вътрешното ядро на Земята.
Изследователите отбелязват, че когато земетръсните вълни преминават през най-вътрешното ядро, в зона с диаметър около 450 мили, те се движат с различна скорост в зависимост от ъгъла, под който пътуват. Във външния слой на вътрешното ядро вълните се движат най-бързо от полюс до полюс и най-бавно в екваториална посока. В най-вътрешния слой, междувременно, вълните се движат най-бавно под ъгъл около 50 градуса спрямо оста на Земята.
Различното поведение на вълните, движещи се през външния слой на вътрешното ядро спрямо най-вътрешното вътрешно ядро, предполага, че въпреки че те могат да бъдат химически идентични (желязно-никелова сплав), кристалната структура на тези слоеве е различна, каза Фам.
"Това изследване укрепва доказателствата за съществуването на вътрешна метална топка с различна текстура от външната обвивка на вътрешното ядро на Земята", каза Фам.
Структурата на Земята се е развила, докато е изстивала, след като планетата се е образувала преди около 4,6 милиарда години. Докато Земята се охлажда, по-тежки елементи, като желязо и никел, мигрират навътре, създавайки вътрешните и външните ядра, докато по-леките елементи - като силиция, който съставлява голяма част от скалите на повърхността на Земята, се издигнат.
Новият поглед върху най-вътрешното вътрешно ядро на Земята може да предполага, че събитие в началото на историята на планетата е повлияло на нейното формиране и тази идея може да промени това, което знаем за това кога и как се е образувало вътрешното ядро, каза Фам.
Понастоящем обаче няма начин да разберем какъв вид събитие може да е създало отделния слой във вътрешното ядро или кога, каза Фам. Учените смятат, че ядрото на Земята се е формирало преди около милиард години, но подробностите за еволюцията на ядрото са не добре разбрани. Така че е трудно да се каже кога може да се е случило събитие, което е променило най-вътрешното ядро. Но тъй като глобалната мрежа от сеизмометри расте, повече сеизмични данни вероятно ще помогнат за разкриването на повече подробности за вътрешното ядро.
"Точното позициониране и протичане във времето на възможното глобално събитие е изключително несигурно", каза Фам. "Отговорът на тези въпроси може да помогне много за разбирането на еволюцията на Земята."
