Приблизно у 2 890 кілометрах під нашими ногами лежить гігантська куля рідкого металу – ядро планети Земля. Вчені виявили, що навколо екватора є велика пончикоподібна область ядра товщиною в кілька сотень кілометрів, де сейсмічні хвилі поширюються приблизно на 2% повільніше, ніж в іншій частині ядра.

"Ми вважаємо, що ця область містить більше легких елементів, таких як кремній і кисень, і може відігравати вирішальну роль у величезних потоках рідкого металу, що протікають через ядро і створюють магнітне поле Землі", – розповів професор, завідувач кафедри геофізики Хрвоє Ткальчич.

Хвильове поле "кода-кореляції"

Більшість досліджень сейсмічних хвиль, створених землетрусами, розглядають великі початкові хвильові фронти, які поширюються по всьому світу протягом години або близько того після землетрусу. Дослідники зрозуміли, що можуть дізнатися щось нове, вивчаючи пізнішу, слабшу частину цих хвиль, відому як кода-розділ. Зокрема, вони подивилися, наскільки схожими були коди, записані різними сейсмічними детекторами, через кілька годин після їхнього початку.

"З математичної точки зору, ця схожість вимірюється чимось, що називається кореляцією. Разом ми називаємо цю схожість у пізніх частинах хвиль землетрусу "кода-кореляційним хвильовим полем". Дивлячись на хвильове поле кода-кореляції, ми виявили крихітні сигнали, що походять від численних ревербераторних хвиль, які інакше ми б не побачили. Зрозумівши шляхи, які пройшли ці ревербераційні хвилі, і зіставивши їх із сигналами в кодокореляційному хвильовому полі, ми з'ясували, скільки часу їм знадобилося для подорожі через планету. Потім ми порівняли те, що побачили на сейсмічних детекторах, розташованих ближче до полюсів, з результатами, отриманими ближче до екватора. Загалом, хвилі, виявлені ближче до полюсів, поширювалися швидше, ніж ті, що були зафіксовані поблизу екватора", – пояснив професор.

Фахівці випробували багато комп'ютерних моделей і симуляцій того, які умови в ядрі могли створити такі результати. Зрештою, вони виявили, що в зовнішньому ядрі навколо екватора повинен існувати тор – пончикоподібна область, де хвилі рухаються повільніше.

Раніше сейсмологи не виявляли цю область. Однак використання кода-кореляційного хвильового поля дозволила "побачити" зовнішнє ядро більш детально і більш рівномірно.

Попередні дослідження дійшли висновку, що хвилі рухаються повільніше всюди навколо "стелі" зовнішнього ядра. Однак у новому дослідженні фахівці показали, що область низьких швидкостей знаходиться лише поблизу екватора.