Ce se află în interiorul nucleului interior al Pământului? Undele seismice dezvăluie un nucleu mai adânc.

Miezul interior al Pământului pare să dețină un secret mai profund.

Manualele de geologie includ aproape inevitabil o diagramă decupată a Pământului care arată patru straturi bine definite: o înveliș subțire exterioară de rocă pe care trăim cunoscută sub numele de crustă; mantaua, unde rocile curg ca un lichid foarte vâscos care conduce mișcarea continentelor și ridicarea munților; un miez exterior lichid fier-nichel care generează câmpul magnetic al planetei; și un miez interior solid.

Doi oameni de știință australieni, analizând intersecția undelor seismice de la cutremure mari, au spus că există un strat complet diferit în centrul Pământului. „Am confirmat acum existența celui mai interior nucleu interior”, a spus unul dintre oamenii de știință, Hrvoj Tcalcic, profesor de geofizică la Universitatea Națională Australiană din Canberra.

Cercetătorii postdoctorali, doctorii Tkalcik și Thanh Son Pham, estimează că nucleul interior cel mai interior are o lungime de aproximativ 800 de mile. Întregul nucleu interior are o lungime de aproximativ 1.500 de mile. Descoperirile lor au fost Publicat marți în Nature Communications.

În timp ce o diagramă decupată pare să înfățișeze diviziuni clare, cunoștințele despre adâncimea Pământului sunt inevitabil neclare. Se află la aproximativ 4.000 de mile de centrul Pământului și este imposibil să forezi mai mult de câteva mile în scoarța terestră. Cea mai mare parte a ceea ce se știe despre ceea ce se află dedesubt provine din undele seismice – vibrațiile cutremurelor care călătoresc peste și în jurul planetei. Gândiți-vă la ele ca la o imagine sonică uriașă a Pământului.

Primii doi seismologi de la Harvard, Miyake Ishii și Adam Dzyonski El a propus ideea unui nucleu interior mai profund în 2002 Pe baza caracteristicilor de viteză ale undelor seismice care trec prin miezul interior. Oamenii de știință știau deja că viteza undelor seismice care călătoresc prin această parte a Pământului variază în funcție de direcția. Undele s-au deplasat mai repede atunci când călătoresc de la un pol la altul de-a lungul axei Pământului și mai lent când se deplasează perpendicular pe axa. Geofizicienii cred că diferența de viteze – cu câteva procente mai rapidă de-a lungul pistelor polare – apare din alinierea cristalelor de fier în miezul interior.

Dar într-o zonă mică din centru, cele mai lente unde au fost cele care se mișcau la un unghi de 45 de grade față de axă, mai degrabă decât la 90 de grade, au spus seismologii de la Harvard.

Erau prea puține date disponibile atunci pentru a convinge pe toată lumea.

Cele mai bune măsurători ar fi undele seismice care călătoresc de la originea cutremurului direct la Pământ și prin miezul interior mai adânc. Cu toate acestea, detectarea acestui lucru necesită, în general, un seismometru situat aproape exact de cealaltă parte a Pământului, iar acel punct se află în mijlocul oceanului.

Noua lucrare profită de faptul că și undele seismice revin. Astfel, un seismometru aproape de epicentru poate detecta reflexia unei unde care a trecut prin Pământ și se întoarce înapoi, trecând de două ori de nucleul interior cel mai interior. De asemenea, poate fi reflectat înainte și înapoi a doua oară, călătorind prin miezul interior de patru ori.

În ultimii ani, un număr mare de seismografe au fost desfășurate, în special în Statele Unite. Combinația de semnale de la mai multe instrumente a făcut posibilă detectarea reflexiilor slabe de la cutremure de magnitudine 6 sau mai mare. „Am procesat 200 de evenimente și am constatat că 16 dintre ele au avut aceste valuri de feedback”, a spus dr. Tkalcic.

Într-unul dintre cutremurele care au erupt în Insulele Solomon în 2017, valuri care au călătorit de cinci ori prin cel mai interior nucleu au fost detectate de seismometrele plasate în mod întâmplător pe cealaltă parte a planetei.

„Felicitări lor pentru că au dezvăluit observațiile pe care studiile ulterioare le pot folosi pentru a dezlega confuzia structurii nucleului interior”, a spus Georg Helfrich de la Institutul de Științe ale Pământului și ale Vieții al Institutului de Tehnologie din Tokyo din Japonia, care nu a fost implicat în cercetare.

Nu pare să existe nicio diferență mare de compoziție între părțile exterioare și cele mai interioare ale nucleului interior, iar tranziția pare mai degrabă treptată decât bruscă.

Acest lucru ar putea indica o schimbare în trecutul antic al Pământului, a spus Vernon Cormier, profesor de fizică la Universitatea din Connecticut, care nu a fost implicat în cercetare. Miezul interior este destul de tânăr, geologic vorbind, a spus dr. Cormier – estimările variază de la 600 de milioane la un miliard de ani. Aceasta este doar o fracțiune din istoria de 4,5 miliarde de ani a planetei, iar structura nucleului solid pare a fi complexă. În ianuarie, alți oameni de știință au raportat că viteza de rotație a nucleului interior se schimba.

„Motivul pentru care oamenii studiază infrastructura internă este pentru că încearcă să o conecteze la câmpul magnetic al Pământului”, a spus dr. Cormier. „Oamenii vor încerca să caute unele schimbări în câmpul magnetic al Pământului care ar fi putut avea loc în același timp cu schimbarea cristalizării nucleului interior”.