Ядро Земли связано с важными характеристиками планеты, такими как продолжительность суток и геомагнитное поле. Ученые стремятся разгадать его тайны, но физически спуститься внутрь невозможно. Землетрясения позволяют проводить измерения, так как акустические волны, возникающие при трещинах в коре, проходят через различные слои Земли.

Внутреннее ядро Земли представляет собой горячий и плотный шар, состоящий из твердого железа и никеля диаметром около 2 440 км. Это чуть больше диаметра Плутона. Существующие данные показывают, что внутреннее ядро вращается с очень высокой скоростью, даже быстрее, чем сама Земля, однако в последнее время оно начало замедляться.

Геофизик Видэйл из Университета Южной Калифорнии с группой ученых опубликовали статью о том, что может существовать связь между изменениями в скорости вращения внутреннего ядра и периодическими колебаниями длины суток на Земле. Однако сейсмические волны, отражающиеся от ядра, имеют переменную амплитуду и определить, связана ли она с изменениями в скорости вращения или с изменением формы ядра, представляет собой определенную сложность.

Чтобы разобраться в этом вопросе, Видэйл и его команда проанализировали 168 пар повторяющихся землетрясений, которые произошли по всей планете. «Каждая пара — это два почти идентичных землетрясения, — пояснил он. — Это позволяет нам связать наблюдаемые изменения с различиями в путях, по которым распространяются сейсмические волны».

Исследование сравнило землетрясения, происходящие в одинаковом положении внутреннего ядра. Такое обстоятельство дало возможность исключить скорость вращения как возможную причину вариаций в сейсмических сигналах. Результаты показали различия в поведении волн, движущихся по поверхности внутреннего ядра на границе между внутренним и внешним ядрами, что наводит на мысль о возможных изменениях в форме ядра.

«Небольшие впадины и холмы на границе внутреннего ядра Земли возникают из-за движения внешнего ядра, — отметил Видэйл. — Есть вероятность, что изменения происходят только внутри самого внутреннего ядра, но это маловероятно. Мы считаем, что внутреннее ядро Земли находится на границе плавления, что объясняет его мягкую структуру».

На эти изменения влияют несколько факторов, но ключевой из них — это притяжение участков с большей плотностью внутри Земли, которые называются областями с низкой скоростью сдвига. Также конвективные потоки во внешнем ядре могут действовать на внутреннее ядро, меняя его форму, или же могут взаимодействовать оба этих процесса.

«Сбор большего количества данных обычно помогает лучше понять новые идеи, — заметил Видэйл. — Если внутреннее ядро продолжит вращаться в том же направлении, как это происходило последние 15 лет, то вскоре оно может вернуться к состоянию, которое наблюдалось в 2000 году, что приведет к новым открытиям».

Ранее анализ исследований показал, что у внутреннего ядра планеты есть еще одно внутреннее ядро. Эти результаты способны объяснить, почему некоторые экспериментальные данные не совпадают с современными концепциями строения Земли.