По неизвестни причини вътрешното ядро ​​на земята от твърдо желязо нараства по-бързо от едната страна, отколкото от другата и съществува откак е започнало кристализирането на разтопено желязо преди повече от 500 милиона години. 

Имаме много скорошни доказателства, които предполагат, че Земята е странна, наистина странна. Нашата планета, например, загадъчно пулсира на всеки 26 секунди, има скрит слой, бързо се охлажда, но само от едната страна.

Сега учените се опитват да разберат поредния неизяснен феномен на Земята - защо ядрото на планетата расте по-бързо от едната страна, отколкото от другата?

На илюстрацията: Напречните сечения на вътрешността на Земята показват, че твърдото желязно ядро ​​(червено) бавно расте поради кристализирането на течното желязо (оранжево) във външното ядро. Сеизмичните вълни преминават през вътрешното ядро ​​на Земята по-бързо между Северния и Южния полюс (синя стрелка), отколкото пресичат екватора (зелена стрелка). Изследователите са стигнали до заключението, че разликата в сеизмичната скорост в зависимост от посоката (анизотропия) се дължи на специалната подредба на растящите кристали (шестоъгълна тясно затворена сплав желязо-никел, която сама по себе си е анизотропна). Кредит: Даниел Фрост.

По-бързият растеж под морето Банда в Индонезия не разцентрова ядрото. Гравитацията разпределя равномерно разтопеното желязо, докато се охлажда, като поддържа сферичната форма на вътрешното ядро ​​на Земята. То расте със среден годишен радиус от 1 милиметър.

Но по-големия растеж от едната страна предполага, че нещо във външното ядро ​​или мантията на Земята под Индонезия черпи топлина от вътрешното ядро ​​по-бързо, отколкото под Бразилия от другата страна. По-бързото охлаждане на едната страна насърчава кристализацията на желязото и растежа на вътрешното ядро от тази страна.

Учени от Бъркли се опитват да обяснят защо това се случва в новото си изследване, публикувано в Nature Geoscience. Те се фокусират върху една част от наблюденията на ядрото на Земята - по някаква причина сеизмичните вълни се движат много по-бързо от север на юг през ядрото, отколкото от изток на запад (сеимична анизотропия). По някакъв начин това трябва да е свързано с натрупването на масата в ядрото, предполагат учените.

Прогресивната кристализация на вътрешното ядро ​​на Земята задвижва конвекцията във външното ядро ​​и генерирането на магнитно поле. По този начин определянето на скоростта и модела на вътрешно ядрен растеж е от решаващо значение за разбирането на еволюцията на геодинамото. Историята на растежа на вътрешното ядро ​​вероятно е записана в разпределението и силата на неговата сеизмична анизотропия.

Учените анализират на времената на движение на сеизмичните вълни и установяват, че сеизмичната анизотропия се увеличава с дълбочината във вътрешното ядро ​​и най-силната анизотропия се компенсира от оста на въртене на Земята.

Като използват геодинамични модели на растеж и изчисления на физиката на минералите, учените симулирали развитието на анизотропията на вътрешно ядро ​​по самоустойчив начин. Така те откриват, че  вътрешно ядро, съставено от хексагонално затворена сплав желязо-никел, деформирана от комбинация от преференциален екваториален растеж и бавна транслация, може да съответства на сеизмичните наблюдения, без да изисква полукълба с ярко изразени граници.

Тези открития създават няколко последствия, които ще се харесат на бъдещите изследователи. Първо, учените от Бъркли датират асиметричното ядро, като изчисляват, че самото му начало е преди между 0,5 и 1,5 милиарда години. Това означава, че различното разсейване на топлината е толкова старо, че дори може да е част от причината за зараждането на вътрешното ядро ​​на Земята.

И второ, магнитното поле на Земята, което се генерира от вътрешното ядро ​​от въртящото се желязо, може да има характеристики, които отразяват по-силно усещаната сеизмична активност север-юг например или неравномерно разпръснатата кристална структура във вътрешното ядро. Това може да означава обяснения за съществуващите аномалии или просто по-добро разбиране за това как и защо нашето магнитно поле работи така, както работи.

Засега знаем само, че ядрото на Земята винаги е било малко … разцентровано.