|
Земля движется глубоко у нас под ногами
|
|
|
|
Ученые USC обнаружили доказательства того, что внутреннее ядро Земли колеблется, что противоречит ранее принятым моделям, предполагавшим, что оно постоянно вращается с большей скоростью, чем поверхность планеты. Их исследование, опубликованное сегодня (10.06.2022) в журнале Science Advances, показывает, что внутреннее ядро изменило направление за шестилетний период с 1969 по 1974 год, согласно анализу сейсмических данных. Ученые говорят, что их модель движения внутреннего ядра также объясняет изменение продолжительности дня, которое, как было показано, постоянно колеблется в течение последних нескольких десятилетий.
|
|
|
«Наши результаты показывают, что поверхность Земли смещается по сравнению с ее внутренним ядром, как люди утверждали в течение 20 лет», — сказал Джон Э. Видейл, соавтор исследования и декан профессор наук о Земле в Дорнсайфском колледже Университета Южной Калифорнии. Письма, искусства и науки. «Однако наши последние наблюдения показывают, что внутреннее ядро вращалось немного медленнее с 1969 по 1971 год, а затем двигалось в другом направлении с 1971 по 1974 год. Мы также отмечаем, что продолжительность дня увеличивалась и уменьшалась, как и предсказывалось. «Совпадение этих двух наблюдений делает осцилляцию вероятной интерпретацией».
|
|
|
|
Анализ атомных испытаний точно определяет скорость и направление вращения
|
|
|
|
Наше понимание внутреннего ядра значительно расширилось за последние 30 лет. Было показано, что внутреннее ядро — горячий, плотный шар из твердого железа размером с Плутон — движется и/или изменяется на протяжении десятилетий. Также невозможно наблюдать напрямую, а это означает, что исследователи изо всех сил пытаются с помощью косвенных измерений объяснить закономерность, скорость и причину движения и изменений. Исследование, опубликованное в 1996 году, было первым, в котором было высказано предположение, что внутреннее ядро вращается быстрее, чем остальная часть планеты — это также известно как супервращение — примерно на 1 градус в год. Последующие открытия Видейла укрепили идею о том, что внутреннее ядро вращается сверхвысокой скоростью, хотя и с меньшей скоростью.
|
|
|
|
Используя данные сейсмической решетки с большой апертурой (LASA), объекта ВВС США в Монтане, исследователь Вей Ван и Видейл обнаружили, что внутреннее ядро вращается медленнее, чем предполагалось ранее, примерно на 0,1 градуса в год. В исследовании анализировались волны, генерируемые советскими подземными ядерными испытаниями в 1971–1974 годах на арктическом архипелаге Новая Земля, с использованием новой техники формирования луча, разработанной Видейлом. Новые результаты были получены, когда Ван и Видейл применили ту же методологию к двум более ранним атомным испытаниям под островом Амчитка на оконечности Аляскского архипелага — Милроу в 1969 году и Канникин в 1971 году. Измеряя волны сжатия, возникающие в результате ядерных взрывов, они обнаружили внутреннее ядро имело обратное направление, вращаясь не менее чем на одну десятую градуса в год.
|
|
|
|
Это последнее исследование стало первым случаем, когда хорошо известное шестилетнее колебание было выявлено посредством прямых сейсмологических наблюдений. «Идея о том, что внутреннее ядро колеблется, была моделью, которая существовала, но сообщество разделилось во мнениях относительно ее жизнеспособности», — говорит Видейл. «Мы пришли к этому, ожидая увидеть такое же направление и скорость вращения в более ранней паре атомных испытаний, но вместо этого мы увидели противоположное. Мы были очень удивлены, обнаружив, что он движется в другом направлении».
|
|
|
|
Будущие исследования, чтобы глубже понять, почему сформировалось внутреннее ядро
|
|
|
|
Видейл и Ван отметили, что будущие исследования будут зависеть от обнаружения достаточно точных наблюдений для сравнения с этими результатами. По словам Вана, используя сейсмологические данные атомных испытаний в предыдущих исследованиях, они смогли определить точное место и время очень простого сейсмического события. Однако LASA в Монтане закрылась в 1978 году, и эра подземных атомных испытаний в США подошла к концу, а это означает, что исследователям придется полагаться на сравнительно неточные данные о землетрясениях, даже с учетом последних достижений в области приборостроения.
|
|
|
|
Исследование действительно поддерживает предположение о том, что внутреннее ядро колеблется на основе изменений продолжительности дня — плюс-минус 0,2 секунды в течение шести лет — и геомагнитных полей, которые соответствуют теории как по амплитуде, так и по фазе. Видейл говорит, что результаты дают убедительную теорию для многих вопросов, поставленных исследовательским сообществом. «Внутреннее ядро не зафиксировано — оно движется под нашими ногами и, кажется, перемещается туда-сюда на пару километров каждые шесть лет», — сказал Видейл. «Один из вопросов, на который мы пытались ответить, заключается в том, перемещается ли внутреннее ядро постепенно или оно в основном заблокировано по сравнению со всем остальным в долгосрочной перспективе? Мы пытаемся понять, как сформировалось внутреннее ядро и как оно перемещается во времени — это является важным шагом в лучшем понимании этого процесса».
|
|
|
|
Источник
|
