Сейсмические волны от землетрясений выявили изменения во внешнем ядре Земли

В мае 1997 года мощное землетрясение потрясло регион островов Кермадек в южной части Тихого океана. Чуть более чем через 20 лет, в сентябре 2018 года, второе сильное землетрясение произошло в том же месте, и его сейсмические волны исходили из той же области. Исследовательница Ин Чжоу из Виргинского политехнического института обнаружила аномалию: во время землетрясения 2018 года волны типа SKS прошли примерно на одну секунду быстрее, чем их аналоги в 1997 году.

Этот результат, опубликованный в Communications Earth & Environment, дает беспрецедентное представление о процессах во внешнем ядре Земли. Внешнее ядро, состоящее в основном из жидкого железа, генерирует магнитное поле планеты за счет конвективных потоков. Наблюдаемые изменения силы и направления магнитного поля, например, смещение северного геомагнитного полюса со скоростью около 50 км в год, указывают на вероятные изменения потоков в ядре, но прямых доказательств не было.

Анализ скорости SKS-волн, которые проходят через внешнее ядро, стал таким прямым свидетельством. Увеличение их скорости указывает на формирование в ядре за 20 лет областей с более низкой плотностью. По мнению Ин Чжоу, это связано с выделением легких элементов, таких как водород, углерод и кислород, в процессе конвекции при остывании Земли. «Материал, который был там 20 лет назад, больше не там. Это новый, более легкий материал», — пояснила ученая.

В дальнейшем команда планирует использовать метод интерферометрии для непрерывного мониторинга волн между сейсмическими станциями, что позволит лучше отслеживать движение жидкости во внешнем ядре с течением времени.