Земля под ногами - 6

 
               

                Ядро


Ядро Земли – это история особая.
И причин для этого достаточно.
Во-первых, потому что о ядре известно очень мало. Во-вторых, потому что догадок о ядре очень много! И в-третьих, потому что все сенсации чрезмерно шумные, но, как правило, поверхностные, и по сему нуждаются в подтверждении и конкретике.
А поскольку по совокупности причин ясно, как белый день, что ответить на все «почему» быстро не удастся, то будем исходить из того, что имеем.

***

Понятно, что ядро – это самая важная и основная часть нашей планеты, которая не только прикрыта несколькими слоями защиты, но и находится в самом ее центре. А если пойти дальше и отделить зерна от плевел, то ядро – это жарко раскаленная до фантастических температур печь, которая и формирует, и поддерживает жизнь на Земле. Оно - ядро составляет порядка 30% массы Земли и имеет два слоя – внешний и внутренний. 
Внешнее ядро жидкое. Представляет собой массу расплавленных металлов – железа и никеля. Радиус ядра составляет порядка 2200 км.
Внутреннее ядро твердое. Его основные его компоненты все те же самые - железо и никель. Радиус ядра 1300 км. Температура на поверхности твердого ядра предположительно достигает 5960 пляс-минус 500 градусов Цельсия, а давление достигает 3,7 млн атмосфер. Масса внутреннего ядра тоже не маленькая и составляет – 1, 932.10 в 24 степени кг.
Но, как об этом в самом начале и говорилось, вся выше означенная информация получена не с места событий, а косвенными геофизическими или геохимическими методами.

***

Первым, кто вычислил массу и среднюю плотность Земли, был британский физик и химик Генри Кавендиш (1731-1810 гг.). Он так же является и первооткрывателем законов химии газов.  Однако в русле означенный темы более важно другое, а именно он то, что им было изобретено оборудование для определения плотности Земли.
А существование ядра Земли было доказано только в 1897 году другим немцем – сейсмологом Эмилем Иоганном Вихертом (1861-1928 гг.). При этом будет не лишним добавить, что геофизические работы Вихерта были посвящены исследованию формы Земли, земного магнетизма, землетрясений и распространению сейсмических волн.
В 1914 году еще один немец Бено Гуттенберг (1889-1960 гг.) определил, что на глубине около 2900 метров находится разрыв земной материи, который отделяет твердую мантию от нижележащего жидкого ядра Земли. Сегодня эта разделяющая поверхность носит имя своего первооткрывателя и названа в его честь «разрывом Гуттенберга».
Таким образом, внутреннее строение земли выглядит следующим образом:
1 слой – земная кора
2 слой – начинается от подошвы земной коры и доходит до нижней границы верхней мантии, где она соприкасается с магмой. Открытие этого слоя в 1909 году принадлежит хорватскому геофизику и сейсмологу Андрию Мохоровичичу.
3 слой – магма
4 слой – начинается от верхней границы нижней мантии и доходит до соприкосновения с нижележащим жидким ядром Земли. Открытие этого слоя принадлежит немецкому ученому – Бено Гуттенбергу.
5 слой – внешнее жидкое ядро Земли
6 слой – твердое внутреннее ядро Земли.

***

Казалось бы, что послойная геометрия Земли не плохо изучена.
Но в 2015 году исследовательская группа геологов из университета Иллинойса (США) и Нанкинского университета (Китай), работающая под руководством профессора Сяодуна Суна сделала вывод, что ядро Земли не двухслойное, как ранее предполагалось, а трехслойное.
По этому поводу сейсмолог из Бристольского университета Англии – Джессика Ирвинг не удержалась от комментария и с некоторым апломбом заявила следующее: - Чем больше мы изучаем ядро, тем больше понимает, что это не просто скучный кусок железа. Мы находим совершенно новый скрытый мир.
Быть может, все именно так в науке изучения ядра Земли и выглядит с высоты ее положения, однако назвать ядро – скучным куском железа как-то совсем не убедительно и совсем не по-научному.
И тем не менее, если прежде знания о ядре Земли сводились к тому, что ядро Земли двуслойное, то есть состоит из жидкого внешнего слоя и твердого внутреннего ядра, сопоставимого по величине с Луной, то теперь твердое внутреннее ядро следует считать двуслойным. То есть, иметь в виду, что внутри него находится еще одно ядро, диаметр которого, примерно, в два раза меньше. Учеными было высказано предположение и о том, что велика вероятность того, что третье ядро не железно-никелевое, а другое…
Но какое? Пока неизвестно!
По крайней мере из слов Сяодуна Суна следует, что железно-никелевые ядра вращаются в направлении север-юг, в то время как третье ядро – в направлении запад-восток, то есть перпендикулярно основному вращению.

***

Чуть раньше, чем этим озаботились исследователи из Иллинойса, ядрами планеты заинтересовались британские геофизики из университета Лидса. Принимая во внимание, что сейсмические исследования, характер прохождения сейсмических волн через исследуемый предмет, – это главный инструмент в вопросах изучения строения Земли, они установили. Первое – внутреннее твердое ядро вращается с запада на восток, как и Земля. Второе – внешнее жидкое ядро вращается, наоборот, с востока на запад.
Со слов руководителя британских геофизиков доктора Филиппа Лайвмора, известно, что твердое внутреннее ядро подвержено воздействию магнитного поля Земли. Оно – поле разгоняет твердое ядро. В то время как внешнее поле ему противодействует.
Впрочем, как это выглядит сейчас, было не всегда и каких-то 3 тысячи лет назад ядра вращались иначе. Внутреннее – с запада на восток, а внешнее - с востока на запад.
При этом не стоит забывать, что все эти научные достижения, можно сказать лабораторные, то есть построены на допущениях, предположениях и научных экспериментах. Основой чему служат сейсмические волны. Это первое!
Второе – сейсмические волны бывают поперечные и продольные, имеют разную скорость распространения. Причем в случае землетрясений первыми на сейсмостанцию приходят продольные волны, а спустя некоторое время поперечные.
И третье – сейсмическая волна – это упругая волна, которая распространяется в твердых горных породах.
В итоге, остается только добавить, что все открытия еще впереди!