Внутреннее ядро нашей планеты, представляющее собой твёрдый металлический шар, возможно, замедляется и меняет свою форму. О том, что его вращение замедлилось, учёные заговорили 15 лет назад. Новые данные показывают, что с ядром, вероятно, происходит кое-что ещё.
О чём расскажут землетрясения
Нет научного прибора, который мог бы физически проникнуть в ядро Земли, исследовать его и передать информацию. Поэтому учёные вынуждены полагаться на косвенные данные. А именно — на анализ сейсмических волн, вызванных землетрясениями. Ведь эти волны движутся во всех направлениях, в том числе проходят через ядро Земли. Значит, их можно «поймать» на противоположной стороне.
Обычно учёные анализируют землетрясения, происходящие на Южных Сандвичевых островах около Антарктиды. Они расположены на противоположной стороне планеты от геофизических станций на Аляске. Приборы фиксируют сейсмические волны в виде специфических сигнатур. Изучая их, специалисты понимают, с чем волны столкнулись на своём пути сквозь земную толщу.
Чтобы обнаружить изменения во внутреннем ядре Земли, учёные сравнивают волны одинаковых по мощности землетрясений, произошедших в одном и том же месте, но в разное время. Такие пары землетрясений называют дублетами. Если ядро не меняется и их путь через Землю один и тот же, они должны выдавать одинаковые формы волн. Однако исследователи заметили, что некоторые дублеты из Южных Сандвичевых островов показывают различия. Это значит, что между двумя землетрясениями в ядре что-то произошло.
Так в 2023 году китайские геофизики выяснили, что внутреннее ядро приостановило своё вращение. Если до 2009 года оно крутилось в том же направлении, что и вся планета, то потом замедлилось и стало двигаться в противоположную сторону (относительно оболочки Земли).
Меняет форму подобно футбольному мячу
В новом исследовании американский геофизик Джон Видейл из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе вместе с коллегами проанализировал около 200 пар землетрясений, произошедших в период с 1991 по 2024 годы. Были тщательно изучены волновые формы, записанные приборами на Аляске и в Канаде. Между двумя этими станциями — 1600 километров, и сейсмические волны от землетрясений на Южных Сандвичевых островах к ним идут по-разному. В одном случае они целиком проходят через внутреннее ядро, в другом — лишь касаются его оболочки.
Анализируя расхождения в формах волн, Джон Видейл пришёл к выводу, что внешняя оболочка внутреннего ядра Земли претерпевает изменения — деформируется. Возможно, всё ядро целиком меняет форму подобно футбольному мячу, объясняет учёный, а, может быть, трансформируются лишь отдельные участки его поверхности — где-то они разбухают, где-то сжимаются. А возможно, происходит и то и другое.
«Такие изменения могут быть вызваны гравитационным притяжением мантии, которая является самым большим внутренним слоем Земли, или движением материала во внешнем ядре», — говорит Видейл.
Повлияет ли это на нас?
Это не первый случай, когда учёные заметили, что поверхность внутреннего ядра меняется со временем. В 2006 году геофизик Ляньсин Вэнь опубликовал работу, в которой сообщил, что участки поверхности ядра могут подниматься или опускаться на сотни метров в течение десятилетия. Возможно, это связано с постепенным охлаждением ядра и выходом из него материала.
Другие китайские учёные, как уже говорилось, в 2023 году сделали сенсационное открытие, что внутреннее ядро вращается не иначе, чем планета в целом. Первым об этом сообщил геофизик Сяодун Сун из Пекинского университета. Вместе с коллегами он заметил, что ядро начало вращаться в обратном направлении.
Учёные предположили, что такое происходит каждые 35 лет, а весь цикл составляет около 70 лет. По словам китайских исследователей, такие 70-летние циклы хорошо ложатся на сдвиги, которые периодически случаются в силе геомагнитного поля и продолжительности земных суток.
Нас же волнует другое: могут ли отразиться метаморфозы внутреннего ядра Земли на жизни на её поверхности? К сожалению, конкретных ответов пока нет.
«Мы не знаем, повлияют ли эти изменения на что-либо на поверхности. Пока мы не выясним, что именно там происходит, мы не можем ничего утверждать наверняка», — признаётся Джон Видейл.
Сяодун Сун, комментируя своё исследование о вращении ядра, говорил, что его колебания не влияют напрямую на земную жизнь и не оказывают существенного воздействия на живых существ. Но и он подчёркивал, что научных знаний о ядре пока накоплено очень мало и необходимо дальше разбираться с ним.
