Ніщо не ідеальне. Вчені припускають, що ядро Землі насправді криве

Коли сейсмічні хвилі проходять через нашу планету, вони рухаються на 3% швидше під час вертикального руху від полюса до полюса, ніж горизонтального зі сходу на захід, пише Science Alert.

Нові комп'ютерні моделі вчених, представлені в їхньому новому дослідженні, опублікованому в журналі Nature Geoscience, припускають, що це відбувається тому, що тверде ядро Землі збільшується швидше з одного боку, глибоко під морем Банда, і повільніше з іншого — під Бразилією.

Колись був час, коли у нашої планети не було твердого ядра. Найглибші надра Землі протягом мільярдів років містили масу розплавленого матеріалу, перш ніж рідке залізо в центрі почало охолоджуватися та зміцнюватися.

Це означає, що власне в центрі нашої планети може знаходиться гігантське скупчення кристалізованого заліза, що зростає. Коли ці кристали вирівнюються певним чином, сейсмічні хвилі в деяких напрямках починають рухатися швидше.

Створюючи моделі того, як могло статися це конкретне вирівнювання, дослідники натрапили на несподіване пояснення: внутрішнє ядро Землі збільшується нерівно.

"Найпростіша модель здавалася незвичайною і вирізнялася тим, що внутрішнє ядро було асиметричне. Західна сторона виглядала інакше, ніж східна, аж до центру, а не тільки верхня частина внутрішнього ядра, як припускають деякі. Єдиним поясненням цьому явищу є те, що одна сторона зростає швидше, ніж інша", — говорить сейсмолог Деніел Фрост із Каліфорнійського університету в Берклі.

На жаль, фахівці не можуть проникнути у внутрішнє ядро Землі, щоб перевірити, що там відбувається, тому ця галузь досліджень викликає багато питань і суперечок.

Поширення сейсмічних хвиль і комп'ютерне моделювання — ось деякі з єдиних способів, за допомогою яких можна перевірити можливі пояснення того, чому наша планета сформувалася так, якою вона є зараз.

Використовуючи різні комп'ютерні моделі, які враховують геодинаміку Землі та фізику мінералів заліза за високої температури і тиску, дослідники спробували з'ясувати, чому внутрішнє ядро нашої планети розміщене таким особливим чином.

Найпростіше пояснення, яке вони знайшли, полягало в тому, що кристалічне ядро нашої дивовижної планети зростає найшвидше на екваторі й, зокрема, на східній стороні.

Ця асиметрична швидкість росту припускає, що деякі частини внутрішнього ядра Землі тепліші, а інші холодніші, що дозволяє кристалам заліза утворюватися більш швидкими темпами. Потім гравітація рівномірно розподіляє цей надлишковий ріст у твердому ядрі, зберігаючи в цілому сферичну форму і спрямовуючи кристали до північних та південних полюсів.

У кінцевому рахунку, пояснюють дослідники, саме цей рух за допомогою гравітації вирівнює кристалічну решітку внутрішнього ядра Землі уздовж осі обертання нашої планети.

І так було із самого початку. Модель показує, що цей тип асиметричного зростання відбувається з тих пір, як внутрішня частина планети вперше почала охолоджуватися й зміцнюватися, збільшуючись в радіусі здебільшого на міліметр на рік.

Якщо модель точна і це справжні темпи зростання, це означає, що тверде внутрішнє ядро Землі є відносно нещодавнім явищем, що проявилося всього від 0,5 до 1,5 мільярдів років тому, але, ймовірно, на більш молодій стороні.

Однак це збиває з пантелику, оскільки магнітному полю Землі щонайменше 3 мільярди років. Вважається, що воно сформувалося, коли тепло від кристалізації заліза у внутрішньому ядрі довело до кипіння розплавлений матеріал у зовнішньому ядрі.

Якщо ядро Землі дійсно таке молоде, то це може означати, що магнітне поле нашої планети не завжди виникало однаково. Деякі вчені, наприклад, припустили, що початкове магнітне поле було набагато слабшим, ніж зараз, і було створене розчиненими легкими елементами, що скупчилися на зовнішньому краю внутрішнього ядра нашої планети.

Дослідники стверджують, що тільки тоді, коли ці елементи почали кристалізуватися, магнітне поле й стало сильнішим, а сейсмічні хвилі, що поширюються по кристалічному ядру, потім призвели до формування електромагнітного поля, яке ми знаємо сьогодні.