Это невероятно: как выглядит скрытый мир ядра Земли
Более полувека научное сообщество полагало, что внутреннее ядро Земли представляет собой твердый шар из сжатого сплава железа, окруженный жидким внешним ядром. Но, кажется, все совсем не так.
Исследование, изначально опубликованное в Physics of the Earth and Planetary Interiors, предполагает, что состояние внутреннего ядра нашей планеты варьируется от твердого до полумягкого и даже жидкого. Об этом пишет Live Science.
«Чем больше мы изучаем [ядро], тем больше понимаем, что это не просто скучный кусок железа, — комментирует исследование Джессика Ирвинг, сейсмолог из Бристольского университета в Англии. — Мы находим совершенно новый скрытый мир».
«Если с нашей планетой не случится что-то ужасное, у нас никогда не будет способа напрямую наблюдать за ядром Земли», — отмечает специалист.
Во время изучения ядра нашей планеты геофизики полагаются на сейсмические волны, вызванные землетрясениями. Измеряя эти массивные вибрации, ученые могут восстановить картину внутреннего устройства Земли способом, который напоминает компьютерную томографию человека. Волны бывают двух основных видов: продольные и поперечные. Каждая волна может ускоряться, замедляться или отражаться от разных сред при движении.
Для Ретта Батлера, геофизика из Гавайского института геофизики и планетологии, новое исследование началось с вопроса о несовпадении данных. Батлер наблюдал за тем, как сейсмические волны, создаваемые сильными землетрясениями в пяти разных местах планеты, проходят через ядро Земли и отображаются на противоположной стороне земного шара. Но что-то было не так: поперечные волны, которые должны были пройти через твердый металлический шар, вместо этого отклонялись в определенных областях.
По словам Батлера, особенно поражает диапазон консистенций железа. «Мы видели доказательства того, что ядро не только не везде твердое, но и может быть очень мягким в некоторых местах», — говорит ученый.
Исследование потенциально может революционизировать наше понимание о магнитном поле Земли. Согласно данным, опубликованным в 2019 году в журнале Science Advances, жидкое внешнее ядро управляет магнитным полем нашей планеты, а внутреннее ядро помогает его изменять. В то же время данные NASA о других планетах, таких как Марс, показывают, что у них есть жидкий центр, но отсутствует как внутреннее ядро, так и магнитное поле. Батлер и Ирвинг считают, что более глубокое понимание о строении внутреннего ядра Земли поможет понять взаимосвязь между внутренним пространством планеты и ее магнитной активностью.
Посмотрите на интригующие находки людей на Земле:
В России есть так называемый «колодец в ад». Речь идет о Кольской сверхглубокой скважине, расположенной в десяти километрах от города Заполярный (Мурманская область). Ученые и рабочие шахты рассказывали о странных звуках на записях с микрофонов внутри скважины (позже стало известно, что они якобы поддельные).
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог международной группе ученых впервые напрямую наблюдать и провести химический анализ околопланетного газопылевого диска, в котором формируются луны. Объектом наблюдения стала планета CT Cha b, которая находится на расстоянии 625 световых лет от нас. Она относится к гигантам наподобие Юпитера.
В околопланетном диске CT Cha b обнаружены семь углеродсодержащих молекул
В Солнечной системе восемь планет и более 400 известных спутников. Существует много механизмов образования лун. Но крупные формировались как раз из околопланетного диска. К таким, например, относятся все четыре галилеевых спутника Юпитера. Они возникли около четырех миллиардов лет назад около молодой гигантской планеты, «слепившись» из диска, который ее окружал. Но вместо того, чтобы заглянуть в прошлое, ученые могут наблюдать за молодыми гигантами в других системах.
CT Cha представляет собой весьма молодую систему. Звезде-хозяйке всего около двух миллионов лет. Она сама еще находится на стадии роста и имеет протопланетный диск, из которого образуются планеты. Однако наблюдаемый объект к нему не относится, он уже отделился вместе со своей планетой CT Cha b от основного диска — между ними примерно 74 миллиона километров.
Галилеевы луны Юпитера сформировались из такого же околопланетного диска
Основные наблюдения проводились в среднем инфракрасном диапазоне с помощью инструмента MIRI. Спектрограф среднего разрешения позволил обнаружить сигнатуры семи углеродсодержащих молекул именно в околопланетном диске. Там, например, нашли ацетилен и бензол. Интересно, что этот богатый углеродом набор резко контрастирует с химическим составом протопланетного диска звезды-хозяйки, где больше водорода и кислорода. Разница между двумя дисками свидетельствует об их быстрой химической эволюции, произошедшей всего за два миллиона лет.
Наблюдения за CT Cha b позволит не только лучше понять эволюцию далеких планетных систем, но и разобраться в прошлом Солнечной системы, поскольку она тоже проходила подобные стадии развития.
Ранее мы рассказывали, как «Джеймс Уэбб» изучил звездообразующее облако в созвездии Стрельца.
Международная группа ученых во главе с астрономом Казанского федерального университета Ильхамом Галиуллиным открыла необычную двойную звезду Gaia19bxc. Ее ключевой особенностью является очень малый период обращения для объектов такого класса, а более пристальное изучение позволило определить, что ученые имеют дело с достаточно уникальным явлением.
Описываемая двойная система относится к аккрецирующим белым карликам. Она представляет собой пару звезд, одна из которых является белым карликом, то есть ядром погибшей солнцеподобной звезды, а другая — обычное «классическое» светило. Взаимодействие в подобных системах очень интересно астрономам, поскольку позволяет изучить многие релятивистские и эволюционные астрофизические явления.
Система считается компактной, и теоретические расчеты говорят, что минимальный орбитальный период должен быть около 80 минут. В редких случаях он меньше этого значения — тогда можно найти и другие уникальные черты двух компонентов. Gaia19bxc имеет орбитальный период около 64 минут. Кроме того, у белого карлика выявлено сильное магнитное поле, то есть он относится к так называемым полярам. Наконец, спектральный анализ показывает сильные сигнатуры водорода. Все три аспекта редки, а их сочетание делает объект особенным. Авторы исследования считают, что Gaia19bxc может представлять собой некий переходный феномен.
Обсерватория Gaia первой обнаружила подозрительный объект
Интересно, что для обнаружения всех этих особенностей астрономам пришлось провести целое расследование с подключением большой группы телескопов. В качестве переменного объекта его выявила космическая обсерватория Gaia. Детальные многолетние фотометрические данные предоставил проект ZTF. Камера CHIMERA Паломарской обсерватории позволила подтвердить орбитальный период, а спектрограф LRIS обсерватории Кека показал эмиссионные линии водорода.
Последний признак указывает на низкую металличность звезды-донора, которая, следовательно, относится к поколению II. Это довольно старые светила, которые находятся в основном в галактическом гало. Характеристики движения Gaia19bxc подтверждают это предположение.
Ранее мы рассказывали, что «Хаббл» обнаружил гибридную галактику с загадочным прошлым.