За първи път учените потвърждават, че цялото вътрешно ядро на Земята е нехомогенно – не е еднородно или идентично по своя състав или структура.

Това откритие, подпомогнато от сеизмични данни, дава ценни сведения за разбирането на сложната природа на най-дълбоките части на Земята.

Вътрешното ядро на Земята, с дължина около 2442 км, представлява по-малко от 1% от общия обем на Земята. Въпреки това присъствието му е от решаващо значение за магнитното поле на планетата, без което Земята би била много по-различно място.

Формирането, растежът и еволюцията на вътрешното ядро в историята остават загадка. Екип от изследователи от Университета на Юта проучва тази загадка, като изследва сеизмичните вълни, генерирани от естествени земетресения.

През 1936 г. сеизмичните вълни дават първите доказателства, че вътрешното ядро на Земята е твърдо. Това откритие, направено от датския сеизмолог Инге Леман, оспорва преобладаващото мнение, че цялото ядро е течно поради изключително високата му температура, достигаща около 10 000 градуса по Фаренхайт, сравнима с температурата на повърхността на Слънцето.

“Вътрешното ядро не е еднородна маса, за каквато учените някога го смятаха. Вместо това то прилича на гоблен, съставен от различни тъкани”, казва Гуанинг Панг, водещ автор и бивш докторант в катедрата по геология и геофизика на университета.

Екипът използва специални сеизмични системи, включително Международната система за наблюдение (IMS), създадена в цял свят за откриване на експлозии, като например ядрени взривове. Въпреки че основната цел на системите е да наложат забрана на ядрените оръжия, те предоставят ценни данни за изучаване на вътрешността на Земята, океаните и атмосферата.

В новото изследване са използвани сеизмични данни от 20 системи, включително две в Антарктида и една близо до Юта. Те се състоят от инструменти, поставени в сондажи, пробити на дълбочина до 10 метра в гранитни образувания, подредени в модели, за да подобрят улавяните сигнали, подобно на параболични антени.

Учените анализират сеизмичните вълни от 2455 земетресения с магнитуд над 5,7. Изучавайки начина, по който тези вълни взаимодействат с вътрешното ядро на Земята, те успяват да картографират нейната вътрешна структура.

Екипът открива ценни сведения от сеизмичните данни, разкриващи “ефект на разсейване”, свързан с вълните, които проникват във вътрешността на ядрото.

“Най-голямото ни откритие е, че нехомогенността обикновено е по-силна, когато се навлиза по-дълбоко. В посока към центъра на Земята тя е по-силна”, подчертава Панг.

“Смятаме, че тази тъкан е свързана с това колко бързо е нараствало вътрешното ядро. Преди много време вътрешното ядро е растяло много бързо. То е достигнало равновесие, а след това е започнало да расте много по-бавно”, каза сеизмологът от университета Кийт Копър, който ръководи изследването.

“Не цялото желязо е станало твърдо, така че част от течното желязо може да е попаднало вътре.”