Ядро Земли асимметрично? Странные события в недрах нашей планеты

Согласно новому исследованию сейсмологов из Калифорнийского университета в Беркли, твёрдое железное внутреннее ядро Земли растёт быстрее с одной стороны, чем с другой, и так происходит с момента его начала кристаллизоваться из расплавленного железа более полумиллиарда лет назад. Ускоренный рост происходит под морем Банда в Индонезии. Однако гравитация равномерно распределяет новый рост — кристаллы железа, образующиеся при охлаждении, — поддерживая сферическую форму ядра, радиус которого увеличивается в среднем на 1 миллиметр в год.

Усиленный рост с одной стороны указывает, что что-то во внешнем ядре или мантии под Индонезией отводит тепло от внутреннего ядра быстрее, чем с противоположной стороны под Бразилией. Это имеет значение для магнитного поля Земли и его истории, поскольку конвекция во внешнем ядре, вызванная выделением тепла из внутреннего ядра, питает динамо-машину, генерирующую защищающее нас поле.

«Мы даём довольно широкие границы для возраста внутреннего ядра — от полумиллиарда до 1,5 миллиарда лет, что может помочь в дебатах о том, как генерировалось магнитное поле до существования твёрдого внутреннего ядра», — сказала Барбара Романович, профессор Высшей школы факультета наук о Земле и планетах. Магнитное поле существовало уже 3 миллиарда лет назад, значит, другие процессы тогда двигали конвекцию во внешнем ядре.

Асимметричный рост объясняет загадку трёх десятилетий: кристаллизованное железо в ядре, судя по всему, предпочтительно ориентировано вдоль оси вращения Земли. Простая модель, предложенная учёными, предполагает, что западная сторона внутреннего ядра отличается от восточной. Единственное объяснение — одна сторона растёт быстрее другой.

Модель показывает, как асимметричный рост — примерно на 60% выше на востоке, чем на западе — может предпочтительно ориентировать кристаллы железа вдоль оси вращения и объяснить разницу в скорости сейсмических волн через ядро. Модель также даёт ограничения на долю никеля (4–8%) и указывает на относительно высокую вязкость внутреннего ядра. Результаты исследования будут опубликованы в журнале Nature Geoscience.