Знание-сила, 1997 № 04 (838) - [18]
На сегодняшний день точно установлено, что внутреннее ядро анизотропно — то есть время, необходимое сейсмическим волнам для того, чтобы пройти его вдоль оси север юг, меньше, чем требуется для путешествия по экваториальной пси. Хиаодонг Сонг и Нол Ричардсон считают, что различия в этих скоростях можно объяснить тем, что внутреннее ядро не просто состоит из железа, а имеет кристаллическую структуру. Именно в кристалле волны идут с разной скоростью в зависимости от ориентации осей. И недавно обнаружилось, что, по-видимому, так называемая быстрая ось внутреннего ядра отклонена на десять градусов от оси север—юг самой Земли. Но как измерить собственную скорость этого «волчка» внутри Земли? Сонг и Ричардсон предложили изучить записи сейсмических станций за максимально длительный период времени. Причем при их анализе учесть маршрут прохождения той или ином сейсмической волны, то есть насколько глубоко они «задевают» внутреннее ядро. Составив несколько пар: очаг землетрясения — станция, ученые получили любопытные данные. Например, с 1967 года около Южных Сандвичевых островов было тридцать восемь землетрясений с магнитудой в 5,5 баллов. Сейсмические волны, которые приходили на регистрирующую станцию на Аляске через внутреннее ядро, оказались на восемь секунд быстрее тех, которые его не задевали. А за двадцать восемь лет разница во времени прихода волн возросла на 0,4 секунды.
Впервые доказано, что внутреннее ядро Земли вращается быстрее остальных оболочек планеты. Скорость движения на экваторе ядра достигает двадцати километров в год.
Но сами по себе эти цифры мало что значили — необходимо было проверить разницу во времени какой- нибудь другой пары очаг — станция. Были выбраны землетрясения около Новой Зеландии и станция в Германии.
Оказалось, что волны уже по экваториальной оси внутреннего ядра (а не по оси север—юг, как в первом случае) не давали таких различий по времени — в наши дни, как и тридцать лет назад, они проходили расстояние до Германии за одно и то же время.
Эти наблюдения можно объяснить, по мнению ученых, только существованием симметричной оси внутреннего ядра, которое вращается вместе с «остальной» Землей со скоростью два с половиной метра в час.
Она как бы «протыкает» поверхность планеты в точке 79° с. д., 169 ° в. ш., тогда как тридцать лет назад ее положение было на тридцать три градуса западнее. В целом эта картина напоминает волчок, который, вращаясь вокруг своей оси, все время меняет се положение. При этом волчок — внутреннее ядро — остается внутри менее плотной мантии, скорость вращения которой совпадает со скоростью вращения Земли.
Па заре своей жизни, по мере охлаждения Земли, твердое внутреннее ядро постепенно росло, пока не достигло современных размеров — его радиус 1200 километров. Как свидетельствуют плотностные, гравитационные параметры, давление и топография, сейчас граница между внутренним и внешним ядром выражена намного слабее, чем раньше. И судя по всему, внешняя поверхность внутреннего ядра не является идеально ровной.
Интересно, что модель вращающегося внутреннего ядра не исключает существования огромных мантийных плюмов, о которых мы писали в статье «Ледоколы земной геологии» в № 1 за этот год. Граница мантия- ядро остается той самой поверхностью, где зарождаются и поднимаются наверх огромные порции разогретого вещества. А под ней происходит как бы свой, отдельный цикл переплавки земных недр.
Любопытно, что и мантия вращается не совсем равномерно в течение времени своего существования.
Этот факт был еще двадцать лет хорошо доказан на примере взаимосвязи скоростей перемещения мантии и длины дня. Теперь же в эту систему включилось и внутреннее ядро, двигаясь со скоростью полмиллиметра в секунду внутри мантии. Поэтому изменение скоростей движения одной из оболочек, например, внутреннего ядра не пройдет бесследно для других сфер. Для нас же это не станет трагедией — день так же неизбежно будет сменять ночь через положенное количество часов. ■
По материалам зарубежной печати подготовил Никита МАКСИМОВ.
ВО ВСЕМ МИРЕ
Позвольте, но они давным- давно вымерли! Правильно. Но в 1693 году в китайской провинции Хэнань обнаружили множество окаменелых кладок яиц динозавров. Ученые много раз проводили их сканирование. Недавно при обследовании яиц динозавра в уезде Сися в одном из них был обнаружен зародыш. На снимке четко различаются голова, спина и конечности зародыша. Ожидают, что новая находка поможет в изучении эволюции и причин полного исчезновения сотрясателей земли.
Под действием лимонной кислоты, содержащейся в лимонаде, зубная эмаль становится пористой — к такому неутешительному выводу пришли ученые из Кельнского университета. Они решили изучить, как влияет на зубы этот, казалось бы, безобидный «приятный и освежающий» налиток. Что же они наблюдали? Пристрастив к лимонаду оборачивалось своей неприглядной стороной: если зубы часто подвергались длительному — не менее пяти минут — воздействию коварного напитка, то прочность их эмали снижалась в два-три раза.
