Luoghi dei terremoti (rosso) e corrispondenti stazioni sismiche (spilli gialli). Credito:Butler e Tsuboi (2021).
3, 200 miglia sotto la superficie terrestre si trova il nucleo interno, una massa a forma di palla di ferro che è responsabile del campo magnetico terrestre. Negli anni '50, i ricercatori hanno suggerito che il nucleo interno fosse solido, in contrasto con la regione di metallo liquido che lo circonda.
Nuova ricerca guidata da Rhett Butler, un geofisico presso l'Università delle Hawaii presso la Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), suggerisce che il nucleo interno "solido" della Terra sia, infatti, dotato di una gamma di liquidi, morbido, e strutture dure che variano attraverso le 150 miglia superiori del nucleo interno.
nessun umano, né la macchina è stata in questa regione. La profondità, la pressione e la temperatura rendono inaccessibile la Terra interna. Quindi maggiordomo, un ricercatore presso l'Istituto Hawai'i di Geofisica e Planetologia di SOEST, e co-autore Seiji Tsuboi, ricercatore presso la Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, faceva affidamento sull'unico mezzo disponibile per sondare le onde più interne della Terra:le onde sismiche.
"Illuminato da terremoti nella crosta e nel mantello superiore, e osservato da osservatori sismici sulla superficie terrestre, la sismologia offre l'unico modo diretto per investigare il nucleo interno e i suoi processi, " disse Butler.
Mentre le onde sismiche si muovono attraverso i vari strati della Terra, la loro velocità cambia e possono riflettere o rifrangere a seconda dei minerali, temperatura e densità di quello strato.
Per dedurre le caratteristiche del nucleo interno, Butler e Tsuboi hanno utilizzato i dati dei sismometri direttamente di fronte al luogo in cui è stato generato un terremoto. Usando il supercomputer giapponese Earth Simulator, hanno valutato cinque accoppiamenti per coprire ampiamente la regione del nucleo interno:Tonga-Algeria, Indonesia–Brasile, e tre tra Cile-Cina.
"In netto contrasto con l'omogeneo, leghe di ferro dolce considerate in tutti i modelli terrestri del nucleo interno dagli anni '70, i nostri modelli suggeriscono che ci sono regioni adiacenti di duro, morbido, e leghe di ferro liquide o pastose nelle prime 150 miglia del nucleo interno, " ha detto Butler. "Questo pone nuovi vincoli sulla composizione, storia termale, ed evoluzione della Terra.
Lo studio del nucleo interno e la scoperta della sua struttura eterogenea forniscono importanti nuove informazioni sulle dinamiche al confine tra nucleo interno ed esterno, che influiscono sul campo magnetico terrestre di generazione.
"La conoscenza di questa condizione al contorno dalla sismologia può consentire una migliore, modelli predittivi del campo geomagnetico che scherma e protegge la vita sul nostro pianeta, " disse Butler.
I ricercatori hanno in programma di modellare la struttura del nucleo interno in modo più dettagliato utilizzando Earth Simulator e confrontare il modo in cui tale struttura si confronta con le varie caratteristiche del campo geomagnetico terrestre.
La ricerca è stata pubblicata su Fisica della Terra e degli Interni Planetari .