Studie beweert dat de “vaste” binnenkern van de aarde misschien toch niet zo solide is

Geen mens of machine heeft ooit 3.200 mijl onder het aardoppervlak gereisd omdat de diepte, druk en temperatuur ze ontoegankelijk maken.

Maar wetenschappers hebben lang geloofd dat de binnenkern van onze planeet solide is, in tegenstelling tot het vloeibare minerale gebied eromheen.

Nu wordt dit in twijfel getrokken door een nieuwe studie die beweert dat de bolvormige massa, die verantwoordelijk is voor het magnetische veld van de aarde, zowel massief ijzer als staal bevat.

Het onderzoek werd geleid door Rhett Butler, een geofysicus aan de Universiteit van Hawaï, die suggereert dat de ‘vaste’ binnenkern van de aarde in feite bestaat uit een reeks vloeibare, zachte en harde structuren die variëren over 150 pieken. mijl van het blok.

De ondergrond is opgebouwd uit lagen als een ui. De binnenste ijzer-nikkelkern heeft een straal van 745 mijl, of ongeveer driekwart van de grootte van de maan, en is omgeven door een vloeibare buitenkern van gesmolten ijzer-nikkel van ongeveer 1.500 mijl dik.

De buitenste kern is omgeven door een deken van hete rots van 1800 mijl dik en bedekt met een dunne, koude rotskorst aan de oppervlakte.

Omdat de binnenkern ontoegankelijk is, moesten de onderzoekers vertrouwen op de enige beschikbare middelen om diepere aardbevingsgolven te verkennen.

“Seismologie, verlicht door aardbevingen in de korst en de bovenmantel, waargenomen door seismische observatoria aan het aardoppervlak, biedt de enige directe methode om de binnenkern en zijn processen te onderzoeken,” zei Butler.

Terwijl seismische golven door verschillende lagen van de aarde bewegen, verandert hun snelheid en kunnen ze worden gereflecteerd of gebroken, afhankelijk van de mineralen en de temperatuur en dichtheid van die laag.

Om de kenmerken van de binnenste kern van de aarde beter te begrijpen, gebruikten Butler en co-auteur Seiji Tsuboi, een onderzoekswetenschapper bij het Japan Agency for Marine Earth Science and Technology, gegevens van seismometers die rechtstreeks overeenkomen met de plaats waar de aardbeving is ontstaan.

Ze gebruikten de Japanse supercomputer Earth Simulator om vijf paren te evalueren om het binnenland op grote schaal te dekken: Tonga, Algerije, Indonesië, Brazilië en drie tussen Chili en China.

Een snede van het binnenste van de aarde toont de binnenkern (rood) en de buitenkern van vloeibaar ijzer (oranje). Seismische golven reizen sneller door de binnenkern van de aarde tussen de noord- en zuidpool (blauwe pijlen) dan door de evenaar (groene pijl)

Omdat de binnenkern van de aarde ontoegankelijk was, moesten onderzoekers vertrouwen op de enige beschikbare middelen om de diepte van de aarde te verkennen – aardbevingsgolven (opgeslagen afbeelding)

In schril contrast met de homogene legeringen van zacht ijzer die sinds de jaren 70 in alle aardse modellen van de binnenkern worden gebruikt, geven onze modellen de aanwezigheid aan van aangrenzende gebieden van harde, zachte en vloeibare of zachte ijzerlegeringen in de bovenste 240 kilometer van de binnenkern. zei Butler.

“Dit legt nieuwe beperkingen op aan de vorming, thermische geschiedenis en evolutie van de aarde.”

De onderzoekers zeiden dat deze ontdekking van de diverse structuur van de binnenkern belangrijke nieuwe informatie zou kunnen opleveren over de dynamiek op de grens tussen de binnen- en buitenkern, die het magnetische veld van de aarde beïnvloeden.

“Het kennen van deze grensstaat uit de seismologie kan betere voorspellende modellen mogelijk maken van het aardmagnetische veld dat het leven op onze planeet in stand houdt en beschermt,” zei Butler.

De onderzoekers zijn nu van plan om de interne infrastructuur in meer detail te modelleren met behulp van de Earth Simulator-supercomputer, zodat ze kunnen zien hoe deze zich verhoudt tot verschillende eigenschappen van het aardmagnetisch veld van de aarde.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift directe wetenschap.