Новое исследование ученых из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.
По словам исследователей, геологи не до конца понимают, как работает генератор магнитного поля Земли, но подозревают, что он тесно связан с динамическими процессами вблизи границы между внутренним ядром и внешним ядром. Сдвиги в расположении магнитных полюсов, изменения напряженности поля и аномальные сейсмические данные побудили исследователей присмотреться к ним поближе.
«В 1996 году небольшое, но систематическое изменение сейсмических волн, проходящих через внутреннее ядро, было впервые обнаружено нашей группой, что мы интерпретировали как свидетельство дифференциального вращения внутреннего ядра относительно поверхности Земли», – сказали профессор геологии и соавторы исследования. автор Сяодун Сун, который сейчас учится в Пекинском университете. «Однако некоторые исследования полагают, что то, что мы интерпретируем как движение, вместо этого является результатом отражения сейсмических волн от попеременно увеличивающейся и сужающейся внутренней границы ядра, такой как растущие горы и сокращающиеся каньоны."
Исследователи представляют сейсмические данные из различных географических регионов и повторяющиеся землетрясения, называемые дублетами, которые происходят в одном и том же месте с течением времени. «Наличие данных из одного и того же места, но в разное время позволяет нам отличать сейсмические сигналы, которые меняются из-за локальных изменений рельефа, от тех, которые меняются из-за движения и вращения», – сказал И Ян, аспирант и ведущий автор исследования.
Команда обнаружила, что некоторые из сейсмических волн, вызванных землетрясением, проникают через железное тело ниже внутренней границы ядра и меняются со временем, чего бы не произошло, если бы внутреннее ядро было неподвижным, сказали исследователи. «Важно отметить, что мы видим, что эти преломленные волны изменяются до того, как отраженные волны отразятся от внутренней границы ядра, что означает, что изменения происходят изнутри внутреннего ядра», – сказал Сонг.
По словам исследователей, в основе дебатов лежит тот факт, что в предыдущих исследованиях рассматривался относительно небольшой пул несколько неоднозначных данных, полученных с помощью метода, который сильно зависит от точного времени на часах.
«Что отличает наш анализ, так это наш точный метод определения, когда именно изменения в сейсмических сигналах происходят и достигают различных сейсмических станций по всему миру», – сказал Ян. "Мы используем сейсмическую волну, которая не достигла внутреннего ядра, в качестве опорной волны в наших расчетах, что устраняет большую часть двусмысленности."
По словам Сун, этот точный анализ времени прибытия, обширный сбор данных самого высокого качества и тщательный статистический анализ, выполненный Янгом, придают этому исследованию силу. «Эта работа подтверждает, что временные изменения происходят в основном, если не все, из тела внутреннего ядра, и идея о том, что изменения внутренней поверхности ядра являются единственным источником изменений сигнала, теперь может быть исключена», – сказал он.