Ядро раздора: что происходит внутри нашей планеты

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Земля в разрезе

Автор фото, Getty Images

Мало кто из нас задумывается в повседневной жизни о том, что творится у нас под ногами. То есть не прямо под ногами, а там, в глубине, где, как нам рассказывали еще в школе, в расплавленной магме плавает металлическое ядро. Да, мы знаем, что иногда внутри планеты что-то идет не так, и случаются землетрясения и извержения вулканов, но это обычно происходит далеко и кажется не слишком страшным.

А вот геофизиков все эти процессы, происходящие во чреве нашей планеты, очень даже интересуют, и недавно они обнаружили, что ядро Земли радиусом в 3500 километров, залегающее на глубине 2900 км и состоящее, как считается, из железо-никелевого сплава, замедлило свое вращение и практически остановилось, возможно, чтобы начать раскручиваться в обратную сторону.

По словам ученых, это вовсе не повод для паники, и в истории Земли такое уже бывало не раз, причем даже на нашей памяти.

Как пишут в своей работе, опубликованной в издании Nature Geoscience, геофизики из Пекинского университета И Ян и Сяодун Сун, "внутреннее ядро в последние 10 лет практически прекратило вращение, и теперь, возможно, наступает поворотный момент, который происходит раз в несколько десятилетий, как это было, к примеру, в начале 1970-х".

О том, что внутренняя геосфера Земли вращается относительно мантии, стало известно еще в 1996 году из работы все того же Суна и его коллеги-сейсмолога из Колумбийского университета Пола Ричардса. До этого существовала лишь неподтвержденная теория о том, что внутреннее ядро, возможно, вращается отдельно от остальной планеты, о чем косвенно можно было судить по магнитному полю Земли.

Но Сун и Ричардс проанализировали записи прохождения через внутреннее ядро сейсмических волн от так называемых двойных землетрясений, происходивших в период с 1967 по 1995 год от Южной Атлантики до Аляски. Их посыл был таков, что если ядро не движется, эти ударные волны проходили бы одним и тем же путем. Однако, как выяснилось, за этот период ударные волны стали преодолевать свой путь на доли секунды быстрее, подтвердив их теорию о вращении ядра.

Придя к однозначному выводу, что ядро вращается, ученые с тех пор пытались вычислить, насколько быстро это происходит. Поначалу считалось, что под воздействием электромагнитным сил и уравновешивающей их силы тяготения полный оборот ядро совершает за 400 лет. Потом появилась теория, что вращение геосферы происходит куда медленнее - на полный оборот ей требуется тысяча или даже более лет. Вопрос остается открытым, но на процесс вращения это никак не влияет.

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

И вот теперь китайские ученые вновь залезли в архивы и путем сравнения старых и новых показаний прохождения практически идентичных ударных волн через ядро обнаружили, что примерно с 2009 года весьма значительные темпоральные вариации в прохождении волн практически сошли на нет.

"Эта глобальная последовательность свидетельствует о том, что внутреннее ядро недавно замедлило движение", - утверждают Ян и Сун. По мнению ученых, недавнее торможение железного ядра может свидетельствовать о том, что оно намерено изменить направление вращения, и что такие смены курса происходят раз в примерно 70 лет.

Основываясь на проделанных вычислениях, исследователи полагают, что небольшой разницы в воздействии электромагнитных и гравитационных сил может быть достаточно, чтобы сначала замедлить, а потом и вовсе изменить направление движения ядра.

Более того, десятилетия наблюдений за климатом, глобальной средней температурой и повышениями уровня моря выявляют закономерность: все эти явления тоже странным образом подстроены друг под друга.

Автор фото, Science Photo Library

По мнению Яна и Суна, эти медленные и едва заметные переключения вращения внутреннего ядра, происходящие каждые 60-70 лет, указывают на "систему резонанса в разных слоях Земли", как если бы вся планета напевала одну только ей слышимую мелодию.

А поскольку внутреннее ядро динамически связано с внешними слоями посредством электромагнитных и гравитационных сил, исследование китайских ученых может пролить свет на то, как процессы, происходящие глубоко в недрах планеты, влияют на то, что происходит на ее поверхности, том самом тонком слое, где мы живем.

Логичный вывод, красивый финал? Пожалуй, тут следует добавить ложку дегтя.

"Это очень тщательное исследование, проведенное отличными специалистами, собравшими огромный объем информации, указывает сейсмолог Джон Видейл из Университета Южной Калифорнии. - Но, с моей точки зрения, ни одна из представленных моделей не может в полной мере объяснить всю эту информацию".

Сам Видейл в прошлом году опубликовал собственное исследование, в котором предположил, что на самом деле ядро вращается куда быстрее, делая полный оборот каждые шесть лет или даже меньше.

Его работа также основывалась на замере прохождения ударных волн через ядро, только волн не от землетрясений, а от двух атомных испытаний.

Есть и другая теория, которую, кстати, Видейл тоже не спешит сбрасывать со счетов. Согласно этой теории, движения ядра хаотичны, оно активно вращалось с 2001 по 2013, а потом вроде бы застыло.

Профессор геофизики Австралийского национального университета Хрвое Ткалчич в своей работе утверждает, что цикл ядра составляет не 70, а 20-30 лет. Он считает, что геофизическое сообщество как было расколото по этому вопросу, так и останется таковым, и сравнивает сейсмологов с врачами, которые пытаются изучать внутренние органы пациентов, не имея при этом должного оборудования.

По словам Ткалчича, "наши представления о внутреннем устройстве Земли пока что слишком поверхностны", так что впереди нас может ждать еще много сюрпризов, вплоть до того, что внутри металлического ядра, как в случае с матрешкой, может оказаться еще одна сфера меньшего диаметра.

"Но что-то определенно происходит, - соглашается с ним Видейл, - и я думаю, мы выясним это, однако на это может уйти еще одно десятилетие".