Ничто не идеально. Ученые предполагают, что ядро Земли на самом деле кривое

Когда сейсмические волны проходят через нашу планету, они движутся на 3% быстрее при вертикальном движении от полюса к полюсу, чем горизонтально с востока на запад, пишет Science Alert.

 Новые компьютерные модели ученых, представленные в их новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, предполагают, что это происходит потому, что твердое ядро Земли увеличивается быстрее с одной стороны, глубоко под морем Банда, и медленнее с другой - под Бразилией. 

Когда-то было время, когда у нашей планеты не было твердого ядра. Самые глубокие недра Земли в течение миллиардов лет содержали массу расплавленного материала, прежде чем жидкое железо в центре начало охлаждаться и затвердевать. 

Это означает, что в самом центре нашей планеты может находится гигантское растущее скопление кристаллизованного железа. Когда эти кристаллы выравниваются определенным образом, сейсмические волны в некоторых направлениях начинают двигаться быстрее. 

Создавая модели того, как могло произойти это конкретное выравнивание, исследователи наткнулись на неожиданное объяснение: внутреннее ядро Земли увеличивается неровно.

"Самая простая модель казалась необычной и выделялась тем, что внутреннее ядро было асимметрично. Западная сторона выглядела иначе, чем восточная, вплоть до самого центра, а не только верхняя часть внутреннего ядра, как предполагают некоторые. Единственное объяснение этому явлению является то, что одна сторона растет быстрее, чем другая", — говорит сейсмолог Дэниел Фрост из Калифорнийского университета в Беркли.

К сожалению, специалисты не могут проникнуть во внутреннее ядро Земли, чтобы проверить, что там происходит, поэтому эта область исследований вызывает много вопросов и споров. 

Распространение сейсмических волн и компьютерное моделирование — вот некоторые из единственных способов, с помощью которых можно проверить возможные объяснения того, почему наша планета сформировалась так, какой она есть сейчас. 

Используя различные компьютерные модели, которые учитывают геодинамику Земли и физику минералов железа при высокой температуре и давлении, исследователи попытались выяснить, почему внутреннее ядро нашей планеты размещено таким особым образом. 

Самое простое объяснение, которое они нашли, состояло в том, что кристаллическое ядро нашей удивительной планеты растет быстрее всего на экваторе и, в частности, на восточной стороне.

Эта асимметричная скорость роста предполагает, что некоторые части внутреннего ядра Земли теплее, а другие холоднее, что позволяет кристаллам железа образовываться более быстрыми темпами. Затем гравитация равномерно распределяет этот избыточный рост в твердом ядре, сохраняя в целом сферическую форму и направляя кристаллы к северному и южному полюсам. 

В конечном счете, объясняют исследователи, именно это движение с помощью гравитации выравнивает кристаллическую решетку внутреннего ядра Земли вдоль оси вращения нашей планеты. 

И так было с самого начала. Модель показывает, что этот тип асимметричного роста происходит с тех пор, как внутренняя часть планеты впервые начала охлаждаться и затвердевать, увеличиваясь в радиусе в среднем на миллиметр в год. 

Если модель точна и это истинные темпы роста, это означает, что твердое внутреннее ядро Земли является относительно недавним явлением, проявившимся всего от полумиллиарда до 1,5 миллиарда лет назад, но, вероятно, на более молодой стороне.

Однако это сбивает с толку, поскольку магнитному полю Земли по меньшей мере З миллиарда лет. Считается, что оно сформировался, когда тепло от кристаллизации железа во внутреннем ядре довело до кипения расплавленный материал во внешнем ядре. 

Если ядро Земли действительно такое молодое, то это может означать, что магнитное поле нашей планеты не всегда образовывалось одинаково. Некоторые ученые, например, предположили, что первоначальное магнитное поле было намного слабее, чем сейчас, и было создано растворенными легкими элементами, скопившимися на внешнем краю внутреннего ядра нашей планеты. 

Исследователи утверждают, что только тогда, когда эти элементы начали кристаллизоваться, магнитное поле и стало сильнее, а сейсмические волны, распространяющиеся по кристаллическому ядру, затем привели к формированию электромагнитного поля, которое мы знаем сегодня.