Исследование предполагает, что внутреннее ядро Земли может иметь луковичную слоистую структуру

Международная научная группа, возможно, нашла объяснение сейсмическим аномалиям — заметным отклонениям в поведении сейсмических волн — во внутреннем ядре Земли. Команда под руководством учёных из Мюнстерского университета провела эксперименты по моделированию условий высокого давления и температуры в недрах Земли, изучив пластично-упругое поведение железных сплавов с кремнием и углеродом. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что слоистая, подобная луковице, структура, вызванная примесью углерода и кремния к железу, может объяснить наблюдаемые аномалии.

Это открытие важно для понимания состава и динамики земного ядра, которое преимущественно состоит из железа с небольшими примесями более лёгких элементов. Сейсмологи отмечают, что в ядре скорость сжатых звуковых волн на 3–4% выше вдоль оси вращения Земли, чем в экваториальной плоскости. Эти аномалии, называемые анизотропией, различаются во внешней и внутренней частях ядра. Новое исследование связывает эти различия с градиентом состава: содержание железа увеличивается с глубиной ядра.

«Различия в анизотропии могут быть связаны с композиционным градиентом... Это соответствует различным анизотропиям скоростей, наблюдаемым в сейсмических профилях», — отмечает руководитель группы Илья Купенко. Эксперимент проводился на синхротроне PETRA III, где сплавы сжимались в алмазной наковальне до давления, в миллион раз превышающего атмосферное, и нагревались свыше 820°C, что позволило изучить их деформационное поведение.