Kada zamišljamo Zemljino srce, mogli bismo zamisliti fliper kako se vrti ispod slojeva gnjecave karamele i karamele.
Ali ispostavilo se da čvrsto unutrašnje jezgro naše planete nije ni glatko ni ravno. Umesto toga, prilično je teksturiran kao ‘tapiserija od tkanine’ prema istraživačima koji su analizirali hiljade zemljotresa koji se odbijaju od čvrstog metalnog centra Zemlje.
Mereći ovo povratno rasejanje na svetskoj mreži senzorskih instrumenata, istraživači kažu da njihovi nalazi pružaju „svež uvid“ u to kako je unutrašnje jezgro Zemlje raslo i učvrstilo se tokom vremena. Njihov rad takođe otkriva da talasi u ‘tkanini’ unutrašnjeg jezgra postaju sve izraženiji što dublje seizmički talasi ulaze u unutrašnje jezgro Zemlje.
Naučnici su dugo sumnjali da unutrašnje jezgro Zemlje ima slojeve sa kristalima gvožđa koji stvaraju zrna poput onih u drvetu dok se gvožđe stvrdnjava na većim dubinama.
Ali male razlike u seizmičkim talasima koji se šire 2.900 kilometara (otprilike 1.800 milja) do unutrašnjeg jezgra i nazad ne mogu se izmeriti nijednim instrumentom.
Za ovu studiju, geonaučnik sa Univerziteta Cornell Guanning Pang i njegove kolege koristili su seizmičke podatke iz globalne mreže od 20 nizova seizmometara koji su dizajnirani da otkriju sićušne signale iz podzemnih nuklearnih eksplozija.
Raniji pokušaji mapiranja unutrašnjeg jezgra, koje su objavili Pang i drugi seizmolozi, posmatrali su samo podatke iz jednog seizmičkog niza, ili zakrpe unutrašnjeg jezgra.
„Prvi put smo potvrdili da je ova vrsta nehomogenosti svuda unutar unutrašnjeg jezgra“, kaže Pang, koji je završio posao u okviru doktorskih studija na Univerzitetu Juta.
Pod nehomogenošću, Pang znači da unutrašnje jezgro Zemlje nije jedna uniformna masa, već je prožeta teksturom koja služi kao zapis o tome kako se formirala – i može evoluirati pod trajnim geodinamičkim silama i obrtnim momentima.
Tim je analizirao seizmičke podatke iz nekih 2.455 zemljotresa koji su bili dovoljno jaki da se odbiju od unutrašnjeg jezgra Zemlje i vrate na površinu sa vidljivim promenama u njihovim talasima.
„Ovaj signal koji se vraća iz unutrašnjeg jezgra je zaista sićušan. Veličina je otprilike reda nanometra“, objašnjava seizmolog i autor studije Kit Koper sa Univerziteta Juta. „Dakle, ove bebine odjeke i refleksije je veoma teško videti“ u seizmičkim podacima.
Iz tih očitavanja, Koper, Pang i kolege su spojili trodimenzionalnu mapu koja predstavlja relativnu snagu seizmičkih talasa rasutih po unutrašnjem jezgru Zemlje, otkrivajući talase i bore prečnika manje od 10 kilometara.
Te su nepravilnosti postale izraženije prema centru, a seizmički talasi su se dalje raspršili kada su prošli 500 do 800 kilometara ispod granice između unutrašnjeg i spoljašnjeg jezgra Zemlje.
Ovaj obrazac sugeriše da je unutrašnje jezgro Zemlje prošlo kroz period brzog rasta, a zatim je polako počelo da se stvrdnjava u čvrstu grudu uglavnom gvožđa kakvu danas poznajemo.
Nešto tečnog gvožđa je možda bilo zarobljeno na najdubljim dubinama i „kasnije bi se zamrznulo“, pišu istraživači u svom objavljenom radu, „što je verovatno dovelo do različite teksture u poređenju sa gornjim delom unutrašnjeg jezgra“.
Iako bismo mogli bolje da cenimo složeni unutrašnji pejzaž koji se nalazi duboko ispod naših nogu, posao još nije završen za geonaučnike kao što su Pang i Koper.
„Kontinuirano seizmičko mapiranje tkanine unutrašnjeg jezgra je važno jer tkanina beleži istoriju i evoluciju Zemljinog jezgra, što zauzvrat utiče na istoriju i evoluciju Zemljinog magnetnog polja, konvekciju u fluidnom spoljašnjem jezgru i tok toplote u osnovu plašt“, napominju istraživači.
Razumevanje tih stvari i nastavak praćenja zemljotresa koji prodiru u jezgro bi nam takođe mogli pomoći da pratimo kada će unutrašnje jezgro Zemlje prestati da se okreće.
Studija je objavljena u časopisu Nature.
