Окружающий мир до сих пор загадочен и непонятен для человека. Ученые столетиями трудятся, чтобы постичь все тайны Земли. Любое природное явление может привести к новым открытиям, что позволяет науке не стоять на месте.

С древних времен наша планета подвергалась землетрясениям, и нередко они приводили к катастрофическим для человека последствиям. Но благодаря им удалось изучить множество процессов, которые происходят в недрах нашей планеты. В самом начале XXI века учёные выдвинули гипотезу о том, что ядро Земли содержит в себе часть, которая отделена от остальных и напоминает «русскую матрешку».

Руководитель Центра исследований минерального сырья и состояния окружающей среды, доцент кафедры общей и инженерной геологии Института наук о Земле ЮФУ Юрий Попов рассказал, что эти предположения возникли благодаря методам, которые основаны на изучении сейсмических волн – упругих колебаний, возникающих при землетрясении.

«На границах внутренних оболочек с резким изменением свойств происходит преломление волн, возникают отраженные и обменные волны, что создает сложные траектории распространения сейсмических волн, «просвечивающих» недра планеты», — поделился Юрий Попов.

Существование ядра было доказано в 1897 году сейсмологом Эмилем Вихертом, а глубина его залегания была выявлена в начале XX века Бено Гутенбергом — он обнаружил, что внешнее ядро жидкое, потому что через него не проходят поперечные волны. В 1940-х годах ученый Кит Буллен предложил новую модель Земли, согласно которой она включает земную кору, верхнюю мантию, переходную зону, нижнюю мантию, внешнее жидкое ядро, переходную зону и внутреннее ядро. На основе этих открытий по сей день составляются сейсмологические карты для разных глубинных уровней ядра.

Юрий Попов добавил, что австралийским ученым в изучении внутренней части второго ядра помог анализ огромного объема данных о тысячах землетрясений, просвечивающих недра подобно томографу. «Монитор» землетрясений и их параметров можно найти в интернете. В России этими наблюдениями занимается Геофизическая служба РАН, обладающая несколькими сейсмическими станциями в разных частях нашей страны.

Сейчас ученые обладают большим объемом данных о ядре Земли. Исследователям известно, что скорость сейсмических волн уменьшается на десятки процентов, когда они подходят к границе мантии и ядра. Это связано с сильным разогревом этой области, где внутреннее тепло Земли переходит из ядра в мантию с потоками горячего вещества — плюмами. А с поверхности, наоборот, происходит погружение более холодного вещества.

Это доказывает, что ниже раздела 5100 км находится внутреннее ядро, в котором возрастает скорость Р-волн, и вновь начинают распространяться S-волны, что указывает на его твердое состояние. Между внешним и внутренним ядром некоторыми геофизиками выделяется переходная зона (4980—5120 км). А вот о строении более глубоких частей ядра и происходящих в нем процессах достоверных данных пока не много в силу ряда объективных сложностей анализа данных.

«Теоретические построения, основанные и на геофизических данных, и на знаниях о состоянии вещества при сверхвысоких давлениях, и на представлениях об эволюции планетных тел остаются предметом дискуссии», — прокомментировал Юрий Попов.