Сейсмические волны от землетрясений выявили изменения во внешнем ядре Земли
Изменения, происходящие во внешнем ядре Земли, определили ученые по сейсмическим волнам двух землетрясений, согласно новому исследованию, 24 июня сообщает Phys.org.
В мае 1997 года сильное землетрясение потрясло район островов Кермадек в южной части Тихого океана. Чуть более 20 лет спустя, в сентябре 2018 года, в том же месте произошло второе сильное землетрясение, волны сейсмической энергии которого исходили из того же региона.
Хотя землетрясения произошли с разницей в 20 лет, поскольку они случились в одном и том же регионе, можно было бы ожидать, что они будут посылать сейсмические волны через слои Земли с одинаковой скоростью, объяснили ученые.
Но в данных, записанных на четырех из более чем 150 станций Глобальной сейсмографической сети, которые регистрируют сейсмические колебания в режиме реального времени, обнаружилась аномалия в этих событиях. Во время землетрясения 2018 года набор сейсмических волн, известных как волны SKS, распространялся примерно на одну секунду быстрее, чем их аналоги в 1997 году.
По словам ученых, это односекундное расхождение во времени прохождения волны SKS дает важное и беспрецедентное представление о том, что происходит глубже в недрах Земли, и связано с изменением потоков во внешнем ядре.
«Если вы посмотрите на северный геомагнитный полюс, то увидите, что в настоящее время он движется со скоростью около 50 километров в год, — сказала геофизик Ин Чжоу из Технического колледжа Вирджинии. — Он движется прочь от Канады в сторону Сибири. Магнитное поле не одно и то же каждый день. Всё меняется. Поскольку оно меняется, мы также предполагаем, что конвекция во внешнем ядре меняется со временем, но прямых доказательств этому нет».
По мнению Чжоу, разница в скорости волн указывает на области низкой плотности, сформировавшиеся во внешнем ядре за 20 лет, прошедших после землетрясения 1997 года. По ее словам, более высокая скорость волн SKS во время землетрясения 2018 года может быть объяснена выделением легких элементов, таких как водород, углерод и кислород во внешнем ядре во время конвекции, которая происходит по мере охлаждения Земли.
«Материала, который был там 20 лет назад, больше нет, — сказала Чжоу. — Это новый материал, и он легче. Эти легкие элементы будут двигаться вверх и изменять плотность в той области, где они расположены».
Для Чжоу это свидетельство того, что в ядре действительно происходит движение, и оно меняется со временем, как и предполагали ученые. «Теперь мы можем это видеть, — сказала она. — Если мы сможем увидеть это по сейсмическим волнам, в будущем мы могли бы установить сейсмические станции и отслеживать этот поток».
