Про устройство Земли на Кошке вышла замечательная серия постов от Сергея Пешкова, а это короткая добавка

Итак, самая глубокая точка, до которой человек смог дотянуться руками, лежит на глубине 12 километров. Дальше начинается территория, которую мы изучаем только опосредованно, через анализ сейсмических данных (да, да, от ядерных взрывов лучше всего получается). Про кору и тектонические плиты можно детально почитать у Сергея, а сейчас давайте копнем глубже и еще глубже.

Под корой у нас лежит мантия, и больше всего она похожа на, грубо говоря, мед – нечто вязкое, медленно текущее. Температуры там жесть какие высокие, и сочетание жара с колоссальным давлением приводит к тому, что горные породы перекристаллировываются и ме-е-едленно текут. Примерно настолько же медленно, насколько растут горы. На геологических масштабах в миллионы лет это выглядит драматично, а за время жизни человека – ну, не особо.

Из похожих эффектов, но поближе к нам, можно вспомнить про ледники. Лед в нижней части ледника под давлением медленно вязко течет, все время ломая свою кристаллическую решетку и формируя ее вновь немного в другом месте. Процесс тоже очень медленный для стороннего наблюдателя, но все же более быстрый, чем в мантии Земли. Наверное, еще ближе к нам уже не будет, и с медом такой фокус тоже особо не получится. Любые подобные эффекты требуют очень высоких давлений. (Не повторять в домашних условиях, у коллег в ИПМехе одну мелкую железку этим давлением выбило, так она пробила насквозь холодильник и на пять сантиметров в потолок ушла.)

В данном случае можно было бы долго дискутировать, что есть твердое тело и что есть жидкость, но с точки зрения наших измерительных приборов все просто. В твердом теле распространяются и продольные, и поперечные волны, а в жидкости – только продольные. Поперечные волны в мантии распространяются, значит, с точки зрения нашей сейсмологии, это твердое тело. Кому интересно больше деталей, что это за волны такие, вот тут можно почитать описания и позалипать на видосы: https://vk.com/@-214018492-volny-v-tverdom-tele

А теперь к переднему краю науки. Совсем жидкий слой внутри все же есть, вокруг ядра. Сквозь него сдвиговые волны не проходят. Говорят, что этот жидкий слой потихоньку “намораживается” на само ядро, и это невероятно красивый образ – каменный снег под давлением тысяч километров горных пород. Но передний край даже не в этом жидком слое, а в самом ядре – твердом и неровном. Возможно, еще и анизотропном, но это не точно. Не исключено, что железном – но и это не точно. Говорят, что оно там еще и крутится внутри, причем не с той скоростью, что остальная Земля. Иногда замедляется, иногда разгоняется. И если границу между мантией и жидким ядром нащупывают вполне уверенно, то картографирование твердого ядра – это то, на чем сейчас пишут статьи мирового уровня.

И вы удивитесь, но это все не только из присущего человеку любопытства (которое, впрочем, заслуживает большего уважения, чем нынче принято), но и из практической надобности, причем не где-то, а внезапно в космосе. Самая хайповая космическая тема последних лет – спутниковые группировки – не просто так считается сложной задачей. Закинуть на орбиту ведро гороха в наше время несложно, а вот точно спланировать их траектории на малых высотах… Там будет мешать не только атмосфера, но и неоднородность самого гравитационного поля. Группировки считать и без того сложно, а тут какая-то корявая твердая неоднородная штука в центре Земли обнаружилась. Причем болтается она в чем-то жидком, то есть крутиться может и не в геологических масштабах, а побыстрее. Сейчас оценивают в 0.5 градуса в год, но это, конечно же, не точно.

Короче говоря, вот так. Если вы в детстве любили Жюль Верна и Обручева, сами хотели стать первооткрывателями чего-то, что ОГО, то у вас еще есть шансы назвать в честь себя кратер на внутреннем ядре Земли. И надеяться, что за вашу жизнь его не заметет каменным снегом.

1. https://www.nature.com/articles/s41467-023-41725-5

2. (картиночка) Deguen R. Structure and dynamics of Earth’s inner core // Earth and Planetary Science Letters. 2012. Т. 333-334. С. 211-225.

Источник: www.nature.com