Хто б міг подумати, що вибухи, які сколихнули планету десятиліття тому, дадуть нам відповіді про те, що відбувається у її найпотаємніших глибинах? Ця історія не про шпигунські романи, а про науку та дивовижну здатність людства використовувати, здавалося б, несприятливі події для глибоких відкриттів. Мова йде про ядерні випробування, що відбулися понад 30 років тому, і їхній несподіваний вплив на наше розуміння ядра Землі. Повідомляє T4 з посиланням на sciencealert.com. Ми звикли до шкільних уроків географії, де Земля – це акуратний пиріг з кількома шарами: тверде супергаряче внутрішнє ядро, оточене розплавленим зовнішнім ядром з металу, потім в’язка мантія і, нарешті, тонка тверда кора, на якій ми й живемо. Але це розуміння – відносно молоде, йому лише близько 120 років. До нього дійшли завдяки сейсмометрам, що почали фіксувати землетруси та аналізувати так звані P-хвилі (первинні, вони ж поздовжні) і S-хвилі (вторинні, або поперечні). P-хвилі, як справжні всеїдні мандрівники, можуть проходити крізь тверді тіла і рідини, тоді як S-хвилі – лише крізь тверді. Коли S-хвилі не доходили до протилежного боку планети, стало очевидно: вони наштовхувалися на рідину. А зміна характеру P-хвиль вказувала на рух крізь різні матеріали. Завдяки ядерним випробуванням: новий погляд на серце планети Фото: sciencealert.com Тепер, використовуючи дані з незвичайного джерела – підземних ядерних вибухів, проведених багато десятиліть тому, – вчені отримали ще більше деталей про внутрішні системи нашої планети. Геофізик Їн Чжоу (Ying Zhou) з Університету Вірджинія Тек (Virginia Tech) проаналізувала сейсмічні хвилі, що генерувалися підземними ядерними вибухами на атолі Муруроа у Французькій Полінезії між 1977 і 1995 роками. Ці хвилі, проходячи крізь Землю, фіксувалися сейсмічною станцією в Казахстані, даючи Чжоу серію повторюваних “знімків” того, що відбувалося всередині планети в різні моменти часу. І ось що цікаво: оскільки випробування відбувалися майже в одній точці, сейсмічні хвилі йшли надзвичайно схожими шляхами. Чжоу виявила, що сейсмічні хвилі, які проходили через зовнішнє ядро, не завжди долали шлях за однаковий час. Порівняно з 1977 роком, хвилі були приблизно на 0,1 секунди швидшими у 1982 та 1983 роках і приблизно на 0,15 секунди швидшими між 1988 і 1990 роками. Але до 1995 року вони стали приблизно на 0,15-0,2 секунди повільнішими. Це крихітні частки секунди, погодьтеся. Але для сейсмічної хвилі, яка долає тисячі кілометрів крізь планету, це дуже значущі відмінності. Ці результати показують, що хвилі проходять через гетерогенні (змішані) матеріали, і ці матеріали, схоже, рухалися протягом 30 років запису сейсмічних хвиль. До речі, схожі зміни у швидкості потоків у зовнішньому ядрі були виявлені і в іншому дослідженні Їн Чжоу. За даними, опублікованими у червні 2022 року, сейсмічні хвилі SKS від землетрусів 2018 року пройшли через зовнішнє ядро приблизно на одну секунду швидше, ніж у 1997 році. PKrKP: Секретні хвилі та “кротони” в розплавленому металі Дослідження також ідентифікувало раніше невідомий тип сейсмічної хвилі, яку Чжоу назвала PKrKP. На відміну від більш звичних хвиль, що проходять крізь внутрішнє ядро або відбиваються від нього, хвиля PKrKP відбивається всередині середньої частини зовнішнього ядра. Ця незвичайна поведінка допомогла Чжоу ізолювати ту ділянку сейсмічної подорожі, яка могла б виявити зміни саме у рідкому зовнішньому ядрі. Масштаб і швидкість змін, помічених у зовнішньому ядрі, вказують на інтенсивне перемішування. Чжоу припускає, що широка аномалія певного виду “з латеральною протяжністю понад 700 кілометрів і товщиною близько 100 кілометрів у низьких широтах південної частини Тихого океану може пояснити спостережувані аномалії часу проходження PKP хвиль у 0,1-0,2 секунди”. Якщо чесно, це схоже на величезні шматки твердого матеріалу, що плавають у рідкому зовнішньому ядрі, ніби гігантські грінки в томатному супі. А ще, за даними травня 2026 року, велика область рідкого заліза під екваторіальною частиною Тихого океану змінила напрямок руху із західного на східний приблизно у 2010 році, а після 2020 року цей східний потік почав слабшати. Усе це підтверджує, що зовнішнє ядро — це не просто статична ванна з розплавленого металу. Зміни в ядрі можуть відбуватися надзвичайно швидко, всього за одне десятиліття. Чому це важливо для нас: від магнітного поля до тривалості доби Гігантські аномалії, що змінюють рух зовнішнього ядра, захоплюючі самі по собі. Але розуміння цього руху може допомогти геологам краще зрозуміти, що саме керує (або потенційно змінює) процеси, відповідальні за магнітне поле Землі. Це поле, до речі, захищає нас від сонячної радіації, що є критично важливим для життя на планеті. Попередні дослідження, наприклад, від Університету Південної Каліфорнії, вказували на те, що зовнішнє ядро може викликати зміну форми внутрішнього ядра, що також може порушувати магнітне поле. І ось що ще цікаво: станом на лютий 2025 року, внутрішнє ядро Землі поступово змінює свою форму, і це впливає не лише на магнітне поле, але й на тривалість доби! А на початку 2025 року взагалі було виявлено новий, раніше невідомий шар всередині внутрішнього ядра Землі – уявіть собі, ми все ще відкриваємо “нові” шари у нашій власній планеті! Це показує, як багато ще невідомо про наш дім. Дослідження жовтня 2025 року також показали, що для початку кристалізації внутрішнє ядро має містити близько 3,8% вуглецю, що більше, ніж вважалося раніше. Усе це перевертає наше уявлення про сталість земних глибин. Нам, звісно, не дістатися до ядра напряму. Найглибша штучна свердловина в історії сягає лише 12 263 метрів, тоді як внутрішнє ядро розташоване на глибині понад 5100 кілометрів. Тому сейсмічні дослідження залишаються нашим головним вікном у ці глибини, і саме ядерні випробування, що залишили неймовірно руйнівний слід в інакше незайманих екосистемах, принаймні дали вченим спосіб “підслухати” найглибший механізм Землі. FAQ: Відповіді на ваші запитання про ядро Землі Як ядерні випробування допомогли вивчити ядро Землі? Підземні ядерні вибухи, проведені в одній і тій самій локації десятиліттями тому, створили контрольовані сейсмічні хвилі. Це дозволило вченим отримати повторювані “знімки” внутрішньої структури Землі в різні моменти часу, порівняти їх і виявити тонкі зміни. Що таке сейсмічні хвилі P і S? P-хвилі (первинні, поздовжні) – це хвилі, які можуть проходити як через тверді тіла, так і через рідини. S-хвилі (вторинні, поперечні) можуть поширюватися лише у твердих середовищах. Їхня поведінка дозволяє вченим робити висновки про стан матеріалів усередині планети. Як швидко змінюється ядро Землі? Зміни можуть відбуватися досить швидко. Дослідження показують, що сейсмічні хвилі проходили через зовнішнє ядро на 0,1-0,2 секунди швидше або повільніше за період у кілька років. Останні дані травня 2026 року вказують, що регіональні зміни в ядрі можуть відбуватися всього за одне десятиліття. Навіщо нам знати про зміни в ядрі? Розуміння динаміки ядра Землі є ключовим для пояснення та прогнозування змін у магнітному полі планети, яке захищає нас від шкідливого сонячного випромінювання. Крім того, зміни у внутрішньому ядрі можуть впливати на тривалість доби. Що таке PKrKP хвилі? PKrKP – це недавно ідентифікований тип сейсмічної хвилі, яка відбивається не від внутрішнього ядра, а всередині середньої частини зовнішнього ядра. Ця унікальна поведінка допомагає вченим точніше вивчати зміни саме в рідкому зовнішньому ядрі. Ці дослідження ще раз підтверджують: наша планета не є статичною кулею. Її глибини живуть своїм життям, постійно рухаються і змінюються, приховуючи ще багато таємниць. І хоча ми не можемо туди зазирнути безпосередньо, завдяки геніальності вчених і несподіваним “даним”, ми продовжуємо збирати по шматочках картину її динамічного серця. Це нагадування, що навіть із минулих подій можна витягти цінні уроки, які формують наше майбутнє розуміння світу.The post Ядерні випробування розкрили несподівані зміни в ядрі Землі first appeared on T4 - сучасні технології та наука.